給水泵技術(shù)論文(2)
給水泵技術(shù)論文
給水泵技術(shù)論文篇二
鍋爐給水泵配置方案比較
【內(nèi)容摘要】分析了國內(nèi)外大機組的給水系統(tǒng)設(shè)備配置及運行情況，針對600MW超超臨界機組進行了1×100%汽動給水泵和2×50%汽動給水泵給水泵配置方案的技術(shù)經(jīng)濟比較。
【關(guān)鍵詞】汽動給水泵1×100%容量2×50%容量
【 abstract 】 analysis of domestic and international large units of water system equipment configuration and the operation, in view of the 600 MW ultra-supercritical units on the 1 x 100% steam pump with 2 x 50% steam to pump water pump arrangement of technical and economic comparison.
【 keywords 】 steam pump 1 x 100% capacity 2 x 50% capacity
中圖分類號：U464.138+.1 文獻標識碼：A 文章編號：
鍋爐給水泵在電廠熱力系統(tǒng)中處于關(guān)鍵地位，合理的配置給水泵的型式及容量，對于降低電廠初投資，改善機組的運行經(jīng)濟性、確保機組的長期安全運行至關(guān)重要。
1國內(nèi)外大容量火力發(fā)電機組給水泵組配置
1.1 國內(nèi)火力發(fā)電機組給水泵組配置現(xiàn)狀
國內(nèi)300MW以上火電機組，絕大部分采用2×50%汽動給水泵加一臺電動給水泵的方案。600MW、1000MW等級機組也大多數(shù)采用該配置方案，如：威海三期工程，配置2×50%汽動給水泵;華電國際萊州電廠一期2x1000MW機組工程，配置2×50%汽動給水泵和1×30%啟動電動給水泵;外高橋二期工程2X900MW機組，配置2×50%汽動給水泵和1×40%啟動/備用電動給水泵;華能玉環(huán)電廠4X1000MW機組，配置為2×50%汽動給水泵和1×25%啟動電動給水泵;國電泰州電廠和華電鄒縣電廠四期2X1000機組，給水系統(tǒng)的配置均為2×50%汽動給水泵和1×30%啟動電動給水泵。
1.2 國外火電機組給水系統(tǒng)配置現(xiàn)狀
日本大多數(shù)火電機組鍋爐給水泵的配置情況與中國的配置方案相同，采用2×50%汽動給水泵加一臺電動給水泵的方案。
德國近年來新建的百萬級超(超)臨界機組，給水泵的配置均采用1×100%汽動給水泵和2×40%啟動/備用電動給水泵。其中典型電廠主要有NIEDERAUSSEM電廠，Boxberg電廠，Lippendorf電廠和黑泵電廠。
美國AEP 公司也先后于1973年到1989年之間投入運行6臺1300MW超臨界機組(Amos 3、Gavin 1、Gavin 2 、Mountaineer 1、Rockport 1、Rockport 2電廠)配置了1×100%汽動鍋爐給水泵組，其給水泵的容量為49.4MW，不設(shè)置電動給水泵。
2給水泵配置方案的技術(shù)經(jīng)濟比較
2.1 技術(shù)方案比較
汽動給水泵臺數(shù)和容量的選擇，取決于機組容量、設(shè)備質(zhì)量、機組在電網(wǎng)中的作用、設(shè)備投資等多種因素。根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL5000-2000第10.3.5條要求，“對600MW及以上機組運行給水泵，宜設(shè)置兩臺容量各為最大給水量50%的汽動給水泵”。
配2×50%容量汽動泵：
優(yōu)點是一臺汽動泵組故障時，單臺泵能帶65%左右額定負荷運行，對機組負荷影響不大。正是基于可靠性高、運行靈活的優(yōu)點，此配置在國內(nèi)百萬千瓦等級電廠以及其它300MW、600MW亞臨界、超臨界電廠廣泛采用，且50%容量的給水泵及配套給水泵汽輪機能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化。2×50%容量小汽機為剛性轉(zhuǎn)子，起機過程中不存在臨界轉(zhuǎn)速。機組啟動方式較靈活。
配1×100%容量汽動泵：
泵與主機的負荷相匹配，系統(tǒng)簡單、操作和調(diào)節(jié)比較方便。
1×100%容量小機不是剛性轉(zhuǎn)子，起機過程中需要快速通過臨界轉(zhuǎn)速。由于小機臨界轉(zhuǎn)速低于小機額定運行轉(zhuǎn)速，小機調(diào)速范圍的下限值的設(shè)定就必須高于臨界轉(zhuǎn)速。按國內(nèi)小機廠設(shè)計，小機最低穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速~2500rpm。參考給水泵制造廠提供的設(shè)計曲線，在此轉(zhuǎn)速下運行(開啟再循環(huán))，給水泵的出口壓力~14MPa，流量~400t/h。然而在鍋爐進水階段、啟動初期和機組負荷低于40~50%BMCR時，要求的給水流量小，壓力低，單臺小機運行無法滿足要求。為此需設(shè)置30%啟動電動給水泵組，同時在汽泵負荷升至40~50%BMCR以前，需要開啟泵最小流量閥以適應(yīng)機組啟動要求。
2.2經(jīng)濟性比較
額定負荷下， 2×50%容量和1×100%容量小機和給水泵組經(jīng)濟比較見表1~3。
方案比較及初投資如下(由于100%給水泵配套的給水泵汽輪機目前國內(nèi)還沒有制造、運行業(yè)績，分別按進口和國產(chǎn)兩種方案進行比較)：
方案a：1×100%汽泵(進口)+1×100%小機方案(進口)：4930+400(啟動電泵)+9610=14940萬元(兩臺機組);
方案b：1×100%汽泵(進口)+1×100%小機方案(國產(chǎn))：4930+400(啟動電泵)+3750=9080萬元(兩臺機組);
方案c：2×50%汽泵(國產(chǎn))+2×50%小機(國產(chǎn))：3620+3048=6668萬元(兩臺機組)。
注：
1、年運行小時數(shù)取為5500h，標煤價暫按800元/t計算。
2、由于1×100%容量小機外形較大，由此引起廠房、電氣設(shè)備以及四大管道等投資增加初步估計約440萬元(兩臺機組)。
3、參考外高橋三期工程，1×100%汽動給水泵考慮配備獨立的凝汽器，在機組調(diào)試和啟動時給水系統(tǒng)能提前投入運行。
根據(jù)年費用比較公式：
A=P·I (1+I)n/((1+I)n-1)+R+S
A--年費用 P--初投資 R--年運行費(含電費、檢修維護費，暫取0)
n—經(jīng)濟生產(chǎn)年I--年利率(貸款)取5.94%
S--系統(tǒng)費用，此處取0。
如電廠常年在100%負荷運行，方案a節(jié)省的運行費用不足以償還貸款。方案b在電廠壽命期沒不能收回投資。
另外，從某工程輔機招標情況看，在VWO/THA/TMCR/TRL這些工況下，國產(chǎn)600MW半容量小汽機與全容量小汽機均可以保持較好的內(nèi)效率，設(shè)計工況一般在83%以上。
從小機廠給出的不同工況看：
1)在100%工況時國產(chǎn)半容量小機汽耗較國產(chǎn)全容量小機高約0.16 kg/kwh。進口全容量給水泵效率較國產(chǎn)半容量給水泵高約2.65%。全容量方案整體效率略有提高。
2)在75%工況時，半容量小汽機內(nèi)效率可以保持在75%-80%之間;全容量小汽機內(nèi)效率一般在70-78%之間。
3)在50%工況時，半容量小汽機內(nèi)效率一般在70%-78%之間;全容量小汽機內(nèi)效率一般在60%-70%之間。
從以上數(shù)據(jù)看來，如電廠長期在75%左右負荷運行時，全容量小機效率較半容量小機上不占優(yōu)勢，在電廠壽命期內(nèi)更不能收回投資。
綜合考慮設(shè)備初投資、運行經(jīng)濟性等各方面因素，2×50%容量小機和給水泵組的經(jīng)濟性高于1×100%容量小機和給水泵組。(以上未考慮電廠因耗煤量的減少而減少的排放量)
3結(jié)論
綜合以上技術(shù)、經(jīng)濟比較，兩方案都是可行的。2×50%容量小機及給水泵方案應(yīng)用于大容量超超臨界機組更具優(yōu)勢。
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