神华河曲2×350MWCFB电站给水泵配置优化

1、神华河曲2x350mw cfb电站给水泵配置优摘要：本文借鉴国内同容量机组的设计经验，采用 定性和定量的分析方法，对神华河曲2x350mw超临界循环 流化床燃煤机组给水泵配置方案进行了优化选择，该优化方 案满足了电厂安全、经济、实用以及降低工程造价的需要。abstract： referencing the design and operation of the domestic same capability units and using qualitative and quantitative analysis, this article discussed the optimum sel

2、ecting collocation of feed water pump in shenhua hequ 2 x 350mw cfb power plant. the optimum resuit can satisfy the need of cogeneration plant in safety, economic, practical and decreasing project cost关键词：给水泵；上排汽汽轮机；泵同轴；cfbkey words： feed water pump； upper exhaust stearn turbine； coaxial pump； cfb中图

3、分类号：tm621文献标识码：a文章编号： 1006-4311 (2014) 17-0059-020引言本文在保证机组运行安全、可靠的前提下，借鉴国内电 厂的设计经验，对神华河曲2x350mw超临界循环流化床电 厂给水泵配置方案进行了优化。1工程概况本工程属新建性质，建设规模为2x350mw凝汽式间接 空冷超临界汽轮发电机组，锅炉采用循环流化床锅炉。2研究内容锅炉给水泵是电厂极其重要的辅机设备之一，投资及功 耗均在全厂辅机中占有相当大的比例。本文借鉴国内同容量机组的设计经验，结合大中型火 力发电厂设计规范，综合各方面因素，论证推荐适合本工 程的给水泵的配置方案。3给水泵驱动方式国内350mw机

4、组给水泵驱动方式有全电动及汽动+电动 两种方式。全电动给水泵常规配置为3x50%容量，两台运行、一台 备用，多为300mw直接空冷机组以及北重330mw机型所配套; 上汽、哈汽、东汽三大动力设备厂常规湿冷350mw机组所配 套的给水泵均采用汽动驱动方式，在国内已投运的电厂中也 较多采用汽动驱动方式，综合比较两种驱动方式，各有如下 特点： 采用汽动给水泵，其汽源来自主汽轮机的低压抽汽， 有利于提高回热系统效率，从而提高机组整体热效率，降低 供电煤耗。 从设备运行可靠性方面分析，汽动泵采用单轴单缸低 压汽轮机，机组结构简单、进汽参数低、轴系短稳定性好， 其运行可靠性较高且故障概率低于主汽轮机。 5

5、0%电动给水泵配套电动机功率较大，采用全电动给 水泵将会极大地提高机组的厂用电率，经济性偏低。 对于350mw机组，50%容量的电动给水泵其电机额定 功率为5600kw,启动时厂用电电压波动大，不利于机组安全 运行，同时髙压厂用变压器容量增大，并且增加6kv开关柜 的数量，6kv段进线开关遮断容量增大。综合以上因素，不推荐采用全电动给水泵方案。本文针 对汽动给水泵方案进行优选。4汽动给水泵组配置方案优选4. 1汽动给水泵容量配置选择方案一：2x50%容量汽泵+1x40%容量定速启动电泵（两 台机公用）o方案二：1x100%容量汽泵+1x50%容量调速备用电泵两方案运行优缺点比较。方案一：优点是

6、既能保证较高的给水安全性，运行又比 较灵活，当一台汽动泵停运之后，由另一台汽动泵可带60% 左右的负荷，可不设置备用电泵。在电网调度要求机组降负 荷运行时，可只运行一台汽动泵组。为满足机组启动及稳压 吹管需要，本方案一般设置一台扬程较低的40%容量电动启 动给水泵。考虑到不存在两台机组同时启动的情况，进一步 优化该方案，推荐两台机组共用一台启动电动给水泵，进一 步降低造价。本方案由于运行泵组较多，给水系统及两台小 机的附属系统，管道和设备的占用空间增大，系统较多，运 行、维护和检修的工作量较大。方案二：优点是系统简单、易于布置，减少管道和设备 的占用空间，在国外被较多采用，降低了运行、维护及检

7、修 的成本。其成立首先建立在整套汽动给水泵组极高的可靠性 ±o 1 x 100%容量汽动泵相当于660mw超临界机组的50%容量 汽动泵，技术成熟；给水泵汽轮机属于单轴单缸低压汽轮机, 机组结构简单、进汽参数低、轴系短稳定性好，其运行可靠 性较高且故障概率一般认为低于主汽轮机。但为满足电网调 度，减少机组非停的次数，避免非停造成的经济损失，一般 建议配置一台50%容量的备用电动给水泵。但此电泵因从静 止到达到满负荷时间较长，并不能担当起在主泵突然故障时 的紧急投入功能，只能有计划地停汽泵，投电泵来保证给水 安全。其保证给水安全性的功能是打折扣的。本工程锅炉为循环流化床锅炉，锅炉内部床

8、料蓄热能力 强，炉膛内部温度降低缓慢，内部受热面超温倾向大，因此 给水的安全性尤其重要，这对给水泵配置的灵活性和安全性 提出了更高的要求。初投资比较。方案二单台机组增加投资210万元，全厂增加投资420万元。综上所述，方案一成熟可靠，运行灵活，初投资少。因 此推荐方案一。4.2给水泵汽轮机排汽方式优选常规给水泵汽轮机为下排汽，布置于汽机房运转层。小机台板设置隔振弹簧。本工程推荐采用上排汽给水泵汽轮机，布置于主厂房零米,前置泵同轴布置。该方案无需设置隔振弹簧o经初步比较，下排汽与上排汽给水泵汽轮机，土建混凝土投资基本持平，但后者较前者 全厂可节省投资约40万元。4.3前置泵与主给水泵同轴/不同轴

9、方案优选 本工程推荐采用汽泵给水泵前置泵与主泵同轴的设计方案，取消前 置泵驱动电机，此方案汽耗有所升高，但厂用电率有所降低, 电厂煤耗有所降低，提高了电厂运行的经济性。前置泵同轴与不同轴年运行费用比较见表2。表2根据上海汽轮机厂提供的汽轮机热平衡图进行了技 术指标计算，相比不同轴方案，同轴方案因为小机用汽量增 加，发电标准煤耗为比非同轴方案增加约0. 4g/kwh,全年增 加标准煤约1540t （两台机组），全年增加煤耗费用约70. 84 万元，但同轴方案降低全厂用电约650rw,全年增加发电收 益约140. 75万元，综合考虑，同轴方案全厂全年可节省69. 9 万元。4.4前置泵与主给水泵布

10、置方式 采用汽泵给水泵前置 泵与主泵同轴的设计方案，两泵相对于给水泵汽轮机有两种 布置方案：两泵布置于给水泵汽轮机同侧；两泵布置于 给水泵汽轮机两侧。采用何种布置方案与设备尺寸和汽机房 布置有很大关系。采用两泵布置于给水泵汽轮机同侧的方案带来了一个 问题，就是给水泵芯包的安装和检修：由于给水泵和前置泵 布置于同侧，两泵之间还需通过齿轮箱调整转速，齿轮箱和 前置泵的存在阻挡了给水泵芯包的抽出空间。如图1所示。较为方便检修的布置方式是前置泵与主泵布置在给水 泵汽轮机两侧的布置方式。结合本工程主厂房布置方案，推 荐方案布置如图2所示。4.5启动电动给水泵配置方案优选 国内目前有邹县电 厂、吴泾电厂等

11、300mw机组启动所用的给水泵为定速电动给 水泵，可以满足机组启动的要求。与电动调速给水泵相比， 定速泵结构简单，没有液力偶合器，等容量电动定速给水泵 初投资低，系统简单。本工程配置40%电动定速给水泵组较 调速泵组可节省250万元。5结论通过以上论证，全电泵方案虽然系统简单，但初投资高, 厂用电率大，电厂效益降低，不推荐采用。启用的两个方案，方案一：2x50%容量汽泵+1x40%容 量定速启动电泵（两台机公用、满足稳压吹管要求）比方案 二：1x100%容量汽泵+1x50%容量调速备用电泵节省投资大 约420万元（两台机组）。且该方案成熟可靠，运行灵活。 因此推荐方案一。对推荐方案进一步优化：采用上排汽式给水泵汽轮机， 全厂可节省隔振弹簧初投资约40万元。前置泵与主泵同轴 布置年运行费用全厂全年可节省69. 9万元；一台40%电动定 速给水泵组较调速泵组可节省250万元左右，综上所述，本工程建议优化方案为采用2x50%容量汽泵 （小机为上排汽式、前置泵同轴）+1x40%容量定速启动电 泵（两台机公用、满足稳压吹管）。参考文献：1 李润森，孙即红.300mw空冷机组给