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    1000MW机组凝汽器真空泵节能改造探讨

     论文?#25913;?真空科学论文     更新时间:2019/3/27 15:06:29   

    摘要:本文介绍了神华浙江国华浙能发电有限公司5号机组1000MW凝汽器真空泵节能改造提出的大环境以及改造的必要性,新增罗茨真空泵组信号及其性能,并介绍了新增罗茨真空泵组的控制策略,用事实证实了罗茨真空泵组在节能方面锋芒初露,将为神华浙江国华浙能发电有限公司的节能环保工作作出大的贡献。

    关键词:厂用电率;绿改;双背压;闭式水;变频

    能源问题已经成为21世纪制约全球工业的发展瓶?#20445;?#21508;电厂越来越重视节能降耗工作,节能降耗不仅可以降低生产成本,提高企业的经济效益,同时还可节约能源,减少环境污染,?#26434;?#20419;进国民经济的?#20013;?#21457;展有着十分重要的意义。锅炉、汽轮机及其附属设备与?#20302;?#30340;各类能耗指标是火电机组节能降耗关注的重点[1]。对高压辅机如一次风机、凝结水泵等电机进行变频改造可节电近30%,对低压辅机和外围设备进行优化和改造,节电效果也十?#32622;?#26174;。通过辅机变频改造可以降低厂用电率。根据已改造电厂运行效果看,经过凝结水泵变频改造,厂用电率下降约0.1%,可降低机组煤耗0.3g/kWh。在全国各电厂展开大范围节能降耗的技术改造大环境下,浙江国华浙能发电有限公司?#19981;?#26497;开展了设备绿改,先后对多台机组的凝结水泵、三大风机、真空泵等辅机设备进行了变频改造。经过近三个月的安装调试工作,2018年1月9日,浙江国华浙能发电有限公司5号机组1000MW凝汽器真空泵节能改造已完成。此次改造新增两组罗茨真空泵组,新增罗茨真空泵组已投入运行,将为公司的节能降耗作出重要贡献。

    1?#20302;?#20171;绍

    浙江国华浙能发电有限公司5号机汽轮发电机组铭牌出力为1000MW,主汽轮机入口主蒸汽压力和?#38706;?6.25MPa&600℃,再?#26085;?#27773;入口?#38706;?00℃,采用双背压。凝汽器压力:THA工况凝汽器高低压侧平均背压分别为5.7kPa,6.7kPa,冷却水温24.5℃;TRL工况凝汽器高低压侧平均背压为11.8kPa,冷却水温36.5℃;真空泵热交换器冷却水采用闭式水,闭式冷却水工作?#38706;?#26368;高40℃,最低20℃;闭式冷却水工作压力:约0.6MPa;补充水为闭式水或除盐水,?#38706;?#20026;环境?#38706;齲?#38381;式水运行压力约0.6MPa,除盐水运行压力约0.3MPa。真空泵布置位置:室内,汽机房零米层。浙江国华浙能发电有限公司5号机组原凝汽器真空?#20302;?#20849;配置三台50%出力水环式真空泵,在机组启动期间及夏季高背压工况,三台泵可同时运行,正常运行时,两用一备。用以抽出漏入真空?#20302;?#30340;空气及蒸汽中携带的不凝结气体。浙江国华浙能发电有限公司5号机组凝汽器真空?#20302;?#27492;次改造新增的两组罗茨真空泵组,分别命名为5D真空泵组和5E真空泵组,每组包括水环泵、主罗茨泵和二级罗茨泵。正常运行时,5D真空泵组和5E真空泵组运?#23567;?D真空泵组与原5C真空泵互为备用,5E真空泵组与原5A真空泵互为备用。

    2新增卡件、信号和罗茨真空泵组性能?#38382;?#20171;绍

    此次浙江国华浙能发电有限公司5号机组1000MW凝汽器真空泵节能改造共增加7块卡件,新增信号共60个。新增罗茨真空泵电机、水环泵电机控制,就地不设置PLC控制,由单元机组DCS完成,通过单元机组DCS的操作?#38381;荊?#23436;成罗茨真空泵组?#20302;?#31243;序控制、监视、报警及保护联锁功能。一旦失去气源或电源,现场控制阀具有保位功能。泵的DCS启停指令采用脉冲信号,远程传输信号有:启停指令、启停状态、故障报警信号、请求停泵信号、真空压力信号等。通过改造能够满足任何工况下(启动工况除外,真空严密性200Pa/min以内,夏季极端工况可能到达14kPa)新增罗茨真空泵组性能优于原真空泵。

    3主要逻辑功能

    3.1罗茨真空泵组顺控启动步序(以5D为例)启动允许条件:B侧真空凝汽器压力≤-91.3kPa。顺控启动步序?#28023;?)启动D节能机组水环泵,D节能机组水环泵运行反馈来,下一步;(2)延时15s,启动D节能机组主罗茨泵、D节能机组二级罗茨泵,2台罗茨泵均运行且D节能机组主罗茨泵入口压力≤凝汽器压力,下一步;本步序中,主罗茨泵、二级罗茨泵运行后,给定二级罗茨泵频率10Hz,给定主罗茨泵频率15Hz;(3)延时60s,自动开D节能机组入口气动门;D罗茨真空泵入口气动门开到位,下一步;(4)二级罗茨泵、主罗茨泵开始调速,二级罗茨泵频率≥27Hz,主罗茨泵频率≥85Hz(E泵为80Hz),步序结束。

    3.2罗茨真空泵组顺控停?#20849;?#24207;(以5D为例)

    (1)关D节能入口气动门,D节能机组入口气动门关到位,下一步;(2)D节能机组两台罗茨泵变频指令直接置为0,主罗茨泵频率≤2Hz,且二级罗茨泵频率≤3Hz,下一步;(3)停二级罗茨泵;停主罗茨泵;2台罗茨泵均停运,下一步;(4)延时15秒,停D水环真空泵,D水环真空泵停止反馈来,步序结束;保护顺控停止条件;以?#32511;?#20214;(或),1S脉冲。1)泵组故障(泵组未完全运行,或就地停运);2)主泵、二级泵运行状态不一致,延时5S。联锁开关投入后,泵组运行故障或者停运或凝汽器真空低,联启真空泵C(E泵组联启真空泵A);汽水分离器液位低于120mm,工作?#20309;露取?0℃报警。

    3.3罗茨真空泵组D主、二级罗茨泵变频调节

    (1)D节能机组主罗茨泵、D节能机组二级罗茨泵、D水环真空泵均已运行时,自动投自动,按以下调节;(2)3台泵任?#36824;?#38556;或停止,切手动,将指令置为0;(3)在画面设有主罗茨泵运行频率偏置设定值,给定范围为-15~0Hz,速率为10%/秒。

    3.4罗茨真空泵组D主罗茨泵变频增\减速指令

    (1)D节能机组入口气动门关闭且主罗茨泵电流正常,将变频指令置为15Hz;(2)D节能机组入口气动门开到位变频指令按照0.5Hz/s开始升,高限85Hz(E泵80Hz);若主罗茨泵电流≥19A,闭锁增加;且变频指令按照0.2Hz/s开?#25216;酰?#19979;限60Hz);(3)D节能机组入口气动门开到位且主罗茨泵电流≤18A,变频指令?#25351;?#27491;常。

    3.5罗茨真空泵组D二级罗茨泵变频增\减速指令

    (1)D节能机组入口气动门关闭且二级罗茨泵电流正常,将变频指令置为10Hz;约80℃。重油在油枪入口处设计粘度为16.5mm2/s,?#26434;?#37325;油?#38706;?#20026;110℃,在锅炉实际运行中,控制油枪入口处重油?#38706;?10℃~130℃范围内,可满足重油雾化和燃烧对粘度的要求。因此,需采用蒸汽伴热补偿重油输送过程的散?#20154;?#22833;,使油枪入口处重油?#38706;?#28385;足要求。蒸汽伴热的传热量,应足以使重油在油枪入口处由80℃提升至130℃。蒸汽伴热的?#38382;范?#20043;后不再调整,所以,锅炉运行中,油枪入口处重油?#38706;?#36890;过重?#22270;?#28909;器在集控?#20197;?#31243;控制。在重油管道全程伴热情况下,降低重?#22270;?#28909;器出口?#38706;齲?#21487;同步降低油枪入口处相同?#38706;取?#25511;制重?#22270;?#28909;器出口?#38706;?#20026;140℃,则油枪入口处?#38706;?#20026;110℃,符?#26174;?#34892;要求。重油凝固点为24℃,在重油?#20302;?#20572;运时,管内残留重油凝固,影响阀门开关和螺杆泵启动,因此蒸汽伴热?#20302;?#24517;须提前于重油?#20302;?#25237;入运行,使凝固的重油具备流动性。伴热?#20302;懲对?#24212;先疏水和暖管防止水锤。蒸汽母管、蒸汽分配联箱、所有伴热支管上的疏水阀应全?#30475;?#24320;排水,然后小流?#31354;?#27773;通入伴热?#20302;?#36827;?#20449;?#31649;至疏水阀全部为蒸汽吹出。暖管完成后,调整启动锅炉来的蒸汽?#38382;?#20351;伴?#26085;?#27773;?#38382;?#36798;?#38477;魘运范?#30340;状态。当伴?#26085;?#27773;失去时,应立即停运重油?#20302;常?#36864;出锅炉油枪。

    4结论

    重油?#20302;?#35843;试可分为卸油储油?#20302;场?#27893;送?#20302;?#21644;蒸汽伴热?#20302;?#36827;?#23567;?#21368;油储油?#20302;?#35843;试过?#35752;?#24212;充分理解重油油质特性,严格监视控制油罐?#38706;齲?#39044;防油罐火灾发生。泵送?#20302;?#31649;道输送距离长,设备、阀门和管件部件多,应详细制定调试方案,分段调试,做好重油渗漏的预防和现场处理。蒸汽伴热?#20302;?#30340;伴热传热量应经调试?#33539;ǎ?#33976;汽伴热应提前?#23545;?#24182;注意?#23545;?#30340;顺序和方法,防止水锤。

    参考文献:

    [1]王欣,王汉强,赵鹏.600MW燃重油锅炉?#20302;成?#35745;特点[J].锅炉技术,2013,44(01):23-25.

    [2]何宏舟,吴德华.重油燃烧技术的现状与展望[J].锅炉技术,2004,35(03):40-44.

    作者:卢峰 李刚 汤祝声 单位:江西环境工?#35752;?#19994;学院 浙江国华浙能发电有限公司

    • 参考文献:
    学术网?#31456;?500余种,种类遍及
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