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300mw机组给水泵汽轮机排汽装置设计 0 排汽设备设计方案 临汾热能公司2.300mw机组装能部门配备了1.100%的蒸汽提升泵和50%的电动汽车提升泵。首次采用了小汽车、直接排放主机和排气器的设计方案。给水泵汽轮机采用杭州汽轮机厂生产的NK63/56型小汽轮机,额定功率8 MW,最大连续功率12 MW,最大连续转速5 500 r/min。润滑油冷却水采用蒸发冷却塔封闭式循环冷却水系统。空冷岛设计参数:环境温度为34.5 ℃,ACC系统的ITD为34.6 ℃,背压为30 kPa。空冷岛散热面积为955 730 m2。 1 泵车直接排水、空冷岛的经济分析 (1) 循环水蒸发系统 (a) 给水泵汽轮机排汽自带凝汽器系统循环水耗量计算 给水泵汽轮机排汽自带凝汽器系统,凝汽器及润滑油冷却水采用开式循环冷却水系统。开式循环冷却水采用二次循环冷却,冷却设备为自然通风冷却塔,每台300 MW机组配置2台6 MW小汽轮机,配单独凝汽器,凝汽器循环冷却水量约2 200 t/h,循环水温升为8 ℃,年利用小时5 500 h,根据GB50050—2007 工业循环冷却水处理设计规范 计算每年由于循环水蒸发损失的水量为:蒸发水量=气温系数× 冷却塔进出水温差×循环冷却水量,年平均环境温度12.5 ℃,查阅资料气温系数取0.001 3。则年耗水量约为:0.001 2×8×2 200×5 500=125 840 m3/a,若考虑排污损失及风吹损失则每年耗水量约为210 540 m3。 (b) 给水泵汽轮机排汽至主机空冷系统水耗计算:由于给水泵汽轮机排汽进主机空冷系统,不存在湿冷情况下循环水的损失。故给水泵汽轮机排汽至主机空冷系统,年节约用水210 540 m3。 (2) 增加循环水泵电耗 设计额定工况下汽泵轴功率为8 714 kW,汽前泵轴功率为493 kW,考虑润滑油系统电耗,汽动给水泵电耗为493+20=513 kW,影响厂用电率为0.17%;采用给水泵汽轮机自带凝汽器方案,厂用电要增加循环水泵电耗。影响厂用电率大于0.17%;若采用电泵则电泵耗电量为8 714/0.8+493=11 385.5 kW(其中0.8为液力耦合器效率),折合厂用电率为3.7%。 (3) 设备先进、运行成本低 由于机组建设面积小,采用给水泵汽轮机排汽至主机空冷系统,省去了给水泵汽轮机配套凝汽器、冷水塔、循环水、真空系统、清洗系统等,大大简化了系统,降低投资造价,同时由于系统相对简单,减少了机组的维护工作量,降低了维护成本。 (4) 方案1:汽泵排汽至主机排汽装置 2台300 MW机组,汽泵自带凝汽器方案初投资为8 080万元,汽泵排汽至主机排汽装置方案初投资为7 302万元(其中包括由于空冷面积增大增加的投资)。 2 机组运行工况 (1) 小汽轮机排汽直排主机空冷岛系统示意图见图1。 (2) 根据性能试验数据见表1。 (3) 背压快速变化汽泵自动调整。机组负荷为280 MW,背压为12.7 kPa,给水流量为960 t/h,给水泵汽轮机调门开度为38%,转速为4 685 r/min,汽包水位为-61 mm;2 min 18 s后机组负荷为280 MW,背压为26.5 kPa,给水流量为1 045 t/h,给水泵汽轮机调门开度为43.8%,转速为4 735 r/min,汽包水位为-50 mm。 背压变化速率为6 kPa/min,给水流量自动调整正常,汽包水位基本无变化。 (4) 在环境温度为-12.48 ℃时。机组以供热工况运行:机组负荷为230 MW,供热抽汽流量为290 t/h,背压为10.02 kPa,给水流量为806.9 t/h,给水泵汽轮机调门开度为39.77%,转速为4 338.75 r/min,汽包水位为-34 mm。 (5) 在环境温度为34.6 ℃时,机组运行工况:机组负荷为293.2 MW,背压为19.53 kPa,给水流量为1 009 t/h,给水泵汽轮机调门开度为40.13%,转速为4 766.25 r/min,汽包水位为-48.35 mm。 (6) 在环境温度为37.5 ℃时,机组运行工况:机组负荷为277 MW,背压为21.7 kPa,给水流量为981 t/h,给水泵汽轮机调门开度为41.91%,转速为4 762.5 r/min,汽包水位为-73 mm。 (7) RB动作时,给水调节 (a) RB动作前机组运行工况:8:20,机组负荷为294.24 MW,背压为13.387 kPa,给水流量为979.51 t/h,给水泵汽轮机调门开度为36.72%,转速为4 691.25 r/min,汽包水位为-59.30 mm,RB动作。 (b) RB动作后机组运行工况:由于RB动作,机组快速降负荷,8:27,机组负荷降至159.96 MW,背压为9.9 k