对开式水优化运行调整和系统改进的讲解.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 9 300MW机组开式水系统改进和运行优化调整 华能武汉发电有限责任公司 徐爱林 一、前言 火力发电厂开式水系统的开式水，作为冷却介质，将汽轮发电机组设备运行中所产生的热量，导出排至循环水排水系统，以保证设备的正常运行。华能武汉发电有限责任公司Ⅰ、Ⅱ期4X300MW凝汽式汽轮发电机组，夏季循环水泵原设计为“两机三泵”（即两台机组运行时投运三台循环水泵，以下类同）运行方式；考虑节能，改变为“三机四泵”或“四机五泵”运行方式，因此在夏季工况运行中，出现了部分热交换器开式冷却水量不足的情况；为了提高机组运行的安全性和经济性，公司运行人员在对开式水系统，提出对该系统改进同时优化运行调整，改进后在确保电厂节能降耗的同时保证了机组运行的安全性同时提高了经济性，实现了预期目的。 二、设备系统简介 华能武汉发电有限责任公司已经建成一、二、三期工程，安装了2×2×300MW和2×600MW火力发电燃煤机组。其中，一期工程为2台300MW机组，分别于1993年6月和1994年1月建成投产；二期工程为2台300MW机组，分别于1997年5月和12月建成投产；三期工程为2台60万千瓦机组，分别于2006年10月、12月建成投产。 机组冷却方式采用开式循环水系统，水源为长江水，一、二期工程共用一个江边循环水泵房，安装6台循环水泵，循环水泵出水母管间，安装有联通门。设计运行方式：夏天在满负荷工况下，为两机三泵运行；当机组负荷下降至75%额定负荷左右，即230MW负荷工况，为一机一泵运行；冬天为一机一泵运行，可带满负荷。 汽轮发电机组的开式冷却水，由循环水提供，从甲、乙侧凝汽器循环水入口门前管道接出。乙侧开式水经滤网过滤后向主机和汽动给水泵冷油器提供冷却水；甲侧开式水分为直供设备冷却水和经两台100%容量的开式水泵（一用一备）升压后提供给设备冷却水。 开式水系统分布为：甲侧开式水经滤网过滤后，直接供给开式冷却水的设备有：2台发电机定子内冷水冷却器、2台闭式循环水热交换器；由开式水泵升压后供给开式冷却水水的设备有：2台励磁机空气冷却器、4台发电机氢气冷却器、1台电动给水泵电机凉风器、电动给水泵工作油和润滑油冷却器各1台；2台水环式真空泵冷却器的开式水，既可以由循环水直接供给，也可以由开式水泵升压水供给，可相互切换。在乙侧开式水滤网后，由循环水直接供给开式水的设备有：2台汽轮发电机组冷油器、4台小机冷油器。原设计的开式水系统图见图1（大幅面图纸见附图1优化改造前的开式水系统图）。 图1优化改造前的开式水系统图 三、开式水系统运行方式及出现的问题 （一）武汉地处亚热带季风湿润气候，根据地区气象水文资料，本地区雨量充沛、日照充足、四季分明、夏季酷暑、冬季较冷；夏季长达135天（即每5天平均气温大于或等于22℃为夏天），日高气温多达到35—37℃及以上；夏季循环水，开式水泵入口的开式水的水温，有较多时间在29—30℃运行。夏季长江水质较差，含有大量泥沙和杂质，滤网容易堵塞，阻碍和降低冷却器的换热效果；循环水泵磨损，也影响循环水的流量、压力和效率，对冷却器换热不利。 （二）夏季循环水泵运行方式，机组在满负荷工况下，设计为“两机三泵”运行。随着节能降耗活动开展，为了降低厂用电率，循环水泵采取高低速搭配的优化运行方式：I期、II期工程的4台300MW汽轮发电机组，夏季（循环水温度高于25℃）在满负荷工况下，采用“两机三泵”、“三机四泵”、“四机五泵”的运行方式，其中必须运行一台经过改进的额定功率60%的低速循环泵；当机组平均负荷低于230MW时，则停止一台低速循环水泵，即一机配置一台循环水泵并列运行。采用优化运行方式后，能保证汽轮机的真空和机组汽耗率在合理经济范围内运行，降低了的厂用电单耗。 但是采用优化运行方式后，新的问题出现了，发现夏季部分冷却器通流的开式冷却水水量不足，这样在额定工况运行时，汽轮机组冷油器出口油温，经常在48℃以上运行；汽轮机的轴承金属高点温度接近90℃；小机冷油器出口油温亦多在48℃以上运行，小机的轴承温度也多接近62℃，发电机定子内冷水入口水温长期处于46℃以上运行。当开式水压不稳定时，主机和小机经常出现“轴承温度异常”报警，发电机出现“定子线圈温度高”报警，对机组的安全运行构成了威胁。 四、运行优化调整 机组在循环水泵优化运行方式下运行，针对部分开式冷却水量不足的情况，首先进行了运行调整。 （一）加大了开式水滤网的维护量，在开式水滤网电机的控制回路中加装了一个计时控制器，使开式水滤网每4小时旋转排污一次，保持滤网干净，以保证滤网前后差压处于正常范围。 （二）在日常的工作中加强了对汽轮发电机组冷油器的反洗操作，通过反洗，将冷油器入口的杂质和淤泥清洗干净，以降低冷油器阻力，提高冷油器的冷