300MW机组循环水泵改造及经济性评价

电力18讯：    作者：李国军 于俭礼

摘要  本文详细阐述了国产300MW机组循环水泵存在的共性问题，主要影响因素分析，节能技术改造措施，改造后设计参数确定原则及经济性分析，为同类型机组实施循环水泵节能技术改造提供了科学依据和宝贵经验。
关键词  300MW机组；  循环水泵；  扬程；  流量
      双辽发电厂一、二号机组由于循环水泵设计扬程偏高、流量偏小、制造工艺粗糙等因素影响，致使循环水泵的实际运行工况严重偏离设计工况点，造成循环水泵容量匹配及运行方式不合理，特别是冬季单机单泵运行时，泵电机电流严重超设计值，造成全年厂用电率较同类型机组偏高；机组在夏季运行时真空偏低，给机组运行安全性及经济性均带来不利影响。为了查清循环水泵存在的问题及其影响原因分析，对双辽发电厂一号机组1A循环水泵和循环水系统进行了实际运行性能诊断试验，并提出改造方案，实施后取得了预期的效果。
      1 设备概况
      双辽发电厂一、二号汽轮机是由哈尔滨汽轮机制造有限公司引进美国西屋公司技术生产的N300-16.7/537/537型、亚临界、具有一次中间再热、单轴、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。机组配套的凝汽器为N-15770型，冷却面积为15770m2，设计循环水温度为20℃，设计冷却水流量为28162t/h，采用闭式冷却循环系统。每台机组配置2台型号为1400S24型卧式双吸离心泵，该泵原设计参数为：流量18000m3/h，扬程24m，效率85.5%，配套电动机功率1600kW。泵组实际运行效率较设计值偏低10-15个百分点。通过对国内同类型机组循环水泵改造情况调研及厂内循环水泵改造效果技术经济论证，认为实施循环水泵节能降耗改造是必要的和可行的。
      2 改造前试验分析
为了查清循环水泵存在的问题及其影响原因分析，为实施循环水泵节能技术改造和优化运行方式提供科学依据，于2000年4月及2000年8月由双辽发电厂、国电公司热工研究院、吉林省电科院参加，共同对一号机组1A循环水泵和循环水系统进行了实际运行性能诊断试验。
      2.1  一号机组1A循环水泵性能试验结果及分析
      2.1.1一号机组1A循环水泵改造前性能试验结果见表1。
表1：
   一号机组1A循环水泵改造前实测性能数据汇总表
      2.1.2从表1可以看出，在设计流量和扬程下，循环水泵实际运行效率为75.19%，比设计效率偏低10个百分点；在最大流量和最低扬程下，循环水泵实际运行效率为69.99%，比设计效率偏低15个百分点。
      2.1.3 根据凝汽器设计冷却水量要求，循环水泵流量应适当增大，扬程适当降低，在保证冬季单机单泵运行方式满足冷却水量前提下，尽可能延长春、秋两季单机单泵运行时间。既有利于泵经济运行方式调整，又能达到降低耗功大的目的。
      2.2 一号机组循环水系统阻力特性试验结果及分析
      2.2.1一号机组循环水系统阻力特性试验结果见表2。
表2：   一号机组循环水系统阻力试验数据汇总表
循环水系统流量 m3/s 0 5 6 7 8 9 9.46
泵出口压力 kPa 127.4 158.9 172.7 189.1 208 229.4 240
单台机组循环水系统阻力特性方程 P=127.4+1.258*Q*Q
      2.2.2从试验结果可以看出，随着流量的增加循环水系统阻力逐渐增加，当流量由9m3/s继续增加时，循环水系统阻力增加幅值逐渐趋于恒定。
      2.2.3一号机组循环水系统阻力特性试验结果比较理想，对于实施循环水泵降低扬程，增加流量，提高效率改造具备一定的有利条件。
      2.3循环水泵存在的问题及原因分析
      2.3.1在设计工况下，循环水泵实测运行效率偏低，与设计值相比降低10-15个百分点。造成循环水泵效率低的原因主要有两点：一是1400S24型循环水泵自身设计技术水平、制造工艺质量存在严重问题；二是1400S24型循环水泵设计扬程偏高，与系统阻力不匹配。
      2.3.2循环水泵设计扬程偏高，循环水泵严重偏离设计工况点运行。根据试验结果，当循环水泵扬程达到18m，凝汽器入口循环水压力达到0.14-0.15MPa时，即能满足循环水上塔要求。
      2.3.3循环水泵设计流量偏小。一方面造成春、秋两季单机单泵经济方式运行时间短。另一方面给循环水泵经济运行方式调整带来不便。根据试<