循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化和應用OperationoptimizationandapplicationofcirculatingwatersystemXuWenwu摘要：本文通過定量分析、綜合評估的方法，分析了循環(huán)水系統(tǒng)在不同組合方式下對電站經濟性的影響，并成功在孟加拉聯(lián)合循環(huán)電站開展了該項工作，預計年綜合效益可達800萬度電，經濟效益十分明顯，為今后類似電站提供了參考和借鑒。關鍵詞：聯(lián)合循環(huán)；循泵；節(jié)電；效益；Abstract:Throughquantitativeanalysisandcomprehensiveevaluationmethod,thispaperanalyzestheinfluenceofcirculatingwaterpumpontheeconomyofpowerstationunderdifferentcombinations,andsuccessfullycarriesoutthisworkinBangladeshcombinedcyclepowerstation,itisestimatedthattheannualenergysavingcanreach8millionkilowatt-hours,theeconomiceffectisveryobvious,andprovidesareferenceforsimilarpowerstationinthefuture.KeyWords:combinedcycle,circulating,powersaving，benefit1.引言某“一拖一”聯(lián)合循環(huán)電站是孟加拉國的重要發(fā)電項目之一，自投產以來保持著滿負荷區(qū)間運行，有效彌補了該國的電力缺口，緩解了當?shù)氐碾娏ξC，但長期運行過程中，機組經濟性較差，其中，比較顯著的問題，一直采用兩臺循環(huán)水泵并列運行方式，電耗高達3050kW，占總廠用電的20%以上，存在著大量的電能浪費。本文以循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化作為研究對象，采用定量分析、綜合評估的方法，分析了循環(huán)水系統(tǒng)在不同組合方式下對電站經濟性的影響，并成功實施了該項工作，預計年綜合效益可達800萬度電，經濟效益十分明顯。1.循環(huán)水系統(tǒng)簡介該電站循環(huán)水系統(tǒng)共配置三臺型號為64LKXH-24的50%容量斜流泵，軸功率1243千瓦，兩臺運行，1臺備用，同時，配置了一座型號為NH-4800X8的機力通風塔和8臺185kW玻璃鋼軸流冷卻風機。循環(huán)水系統(tǒng)主要是向汽輪機的凝汽器提供冷卻水，將由汽輪機低壓缸排至凝汽器乏汽，通過熱交換方式進行冷卻，并在凝汽器中凝結成水，系統(tǒng)還為開式冷卻水系統(tǒng)提供水源。1.循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化分析3.1循環(huán)水泵運行優(yōu)化方式選擇循環(huán)水系統(tǒng)是維持電站正常運行不可或缺的冷卻系統(tǒng)，同時也是機組性能優(yōu)化的重點，根據以往項目節(jié)能降耗的實踐證明，隨著季節(jié)的變化，采用不同的循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化策略，均有著出色的節(jié)能效果，如采用高低速電機進行兩級變速、采用變頻裝置進行無級調速和采用不同的循泵組合方式等。本電站基于不改造和最小代價前提下，選擇采用循環(huán)水泵運行臺數(shù)優(yōu)化調節(jié)方式，最大程度的實現(xiàn)節(jié)能效果。3.2循環(huán)水泵在不同組合方式下對電站經濟性的影響（1）單臺和兩臺循環(huán)水泵的電耗對比本電站循環(huán)水泵采用的是斜流泵，介于離心泵和軸流泵之間，其特性是隨著流量增加，揚程逐漸降低，電耗隨之降低，即單臺循泵的運行方式不僅省掉了一臺循泵的電耗，也可以降低運行循泵的電耗，節(jié)能效果十分明顯。兩臺循泵運行方式：單泵電流166A，總電耗3050kW；單臺循泵運行方式：單泵電流155A，總電耗1420kW；綜上分析，單臺循泵的運行方式，可降低電耗約1630kW。單臺和兩臺循環(huán)水泵對汽輪機出力影響的對比由于單臺和兩臺循泵的運行方式所提供的循環(huán)水流量不同，對凝汽器背壓影響不同，進而導致汽輪機出力不同，因此，本次分析將結合循環(huán)水流量對背壓的影響特性和背壓對汽輪機出力的影響特性，綜合考慮單臺和兩臺循泵的運行方式對汽輪機出力影響。循環(huán)水流量對凝汽器背壓影響根據循環(huán)水泵特性曲線，兩臺循環(huán)水泵運行流量為32400t/h，單臺循環(huán)水泵運行流量為21240t/h，即單臺循泵的流量占兩臺循泵流量的65.6%。根據凝汽器特性曲線，循環(huán)水流量、循環(huán)水溫度均對凝汽器背壓有影響，經查本電站自2018年投運以來，循環(huán)水系統(tǒng)供水溫度處于20至35°C之間，因此，本次分析按照20至35C變化區(qū)間考慮。冷卻水20C時，單泵相對兩臺循泵的背壓偏高約0.7kPa；冷卻水35C時，單泵相對兩臺循泵的背壓偏高約1.3kPa；凝汽器背壓對汽輪機出力影響根據汽輪機特性曲線，當背壓高于9kPa時，對出力影響呈斜線式下滑，影響較大，當背壓低于9kPa時，對出力影響呈緩坡式上升，影響較小，具體如下:冷卻水溫度20C時，背壓低于9kPa，單泵與兩臺循泵的背壓差0.7kPa，對汽輪機出力的影響為0.16%，約224kW；冷卻水溫度35C時，背壓高于9kPa，單泵與兩臺循泵的背壓差1.3kPa，對汽輪機出力的影響為0.68%，約952kW。綜合單臺和兩臺循環(huán)水泵的電耗以及對汽輪出力的影響根據3.1章節(jié)（1）和（2）分析情況，初步確定單位時間綜合效益：兩臺循泵3050kW-單泵循泵1420kW-出力影響224至952kW=1406至678kW。綜上分析，單臺循環(huán)水泵的運行方式是完全節(jié)能的，在不同工況下，每小時節(jié)能效果可達678至1406kW。3.3機力塔冷卻風機臺數(shù)對汽輪機出力的影響根據機力塔、凝汽器和汽輪機等特性曲線，單臺風機對汽輪機出力影響約0.1%至0.2%，即146kW至292kW，當背壓低于9kPa時，對出力的影響與風機電耗基本可以相抵，當背壓高于9kPa時，對出力影響大于風機電耗影響，因此，機力塔風機投運數(shù)量可以根據背壓的大小進行合理調整。3.4循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化策略根據3.1和3.2章節(jié)的分析，初步確定優(yōu)化策略如下：（1）由于單泵的運行方式存在較大的節(jié)電效果，因此，在確保機組安全穩(wěn)定的前提下，按照單臺循泵運行，如果背壓高于12kPa，建議考慮啟動第二臺循泵。（2）由于機力塔風機對汽輪機出力的綜合影響與背壓有關，因此，風機投運數(shù)量需要根據背壓的大小進行調整，當背壓低于9kPa時，建議逐臺停運，如果減至最低數(shù)量4臺，不再停運。1.運行優(yōu)化效果及經濟性成果4.1單臺循環(huán)水泵運行效果經過單臺和兩臺循環(huán)水泵的運行方式驗證，單臺的電耗僅1420kW/h，節(jié)電高達1630kW/h，循環(huán)水系統(tǒng)的運行優(yōu)化達到預估效果，同時，獲得EPC總包方和電站業(yè)主的一致好評，具體見下表：單臺和兩臺循泵的運行參數(shù)對比項目位單單臺運行兩臺運行效果燃M33機負荷W0008汽1M1輪機負荷W4243汽7k6輪機背壓Pa.3.6冷22卻水溫度'C5.66.6熱水溫度3C5.633.6循環(huán)水泵臺數(shù)1臺臺2臺機力塔風機臺數(shù)臺臺4臺口8循環(huán)水電耗W'420050163機力塔風機W6、002006004.2循環(huán)水泵經濟性成果根據2018年度氣象站歷史參數(shù)，冬季11月至2月平均濕球溫度18.7°C，夏季3月至6月平均濕球溫度25.2C，雨季7月至10月平均濕球溫度27.4C，均低于設計的濕球溫度29.8CC背壓9kPa），另外，汽輪機的背壓在90%以上時間低于9kPa，由此可見，單臺循環(huán)水泵全年運行時間跨度較大，預計年綜合效益可達800萬度電，具體計算如下：冬季按照1406kW計算，節(jié)電400萬度電;夏季按照1406kW和678kW各50%計算，節(jié)電量200萬度電;雨季按照678kW50%計算，節(jié)電量100萬度電。1.結語本文通過開展聯(lián)合循環(huán)電站循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化研究，綜合分析循環(huán)水泵在不同組合方式下對電站經濟性的影響，提出了單臺循環(huán)