外高桥第三发电厂给水泵配置方案优化论文

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1、外高桥第三发电厂给水泵配置方案优化论文摘要：阐述了百万等级超超临界汽轮发电机组锅炉给水泵配置优化对提高机组运行经济性和安全性方面的重要意义。分析了国内外大机组的给水系统设备配置及运行情况以及外高桥三期工程采用100%锅炉给水泵组、自带凝汽器、取消电动给水泵的背景。介绍了外高桥三期工程给水泵汽轮机的特殊配汽机构型式、特殊转子焊接技术及系统汽源配置情况，确保机组在暂态工况发生时，驱动汽源的安全顺利切换，同时汽源的设置兼顾机组长期运行的经济性。分析了防止给水泵汽蚀的措施，以及现场设备的布置对安全运行及降低造价的重要

2、意义，介绍了机组调试过程中给水泵组全程调速的成功实施，为百万等级汽轮机组超超临界技术发展创造了有利条件。Abstract:Thisstudypresentsthesignificanceinimprovingtheunitoperationeconomyandsecuritythroughtheoptimizationofboilerfeedpconfigurationin1000MPa；再热蒸汽温度/压力：603℃/6.4MPa。汽轮机为四缸四排汽、单轴反动凝汽式双背压汽轮机。额定功率1000MCR高压旁路

3、，该旁路兼作锅炉高压安全门，低压旁路容量为65%BMCR，另配100%再热安全门。给水系统配置1×100%BMCR汽动给水泵，带独立凝汽器，不配电动给水泵。本工程要求机组具备电网故障时带厂用电运行，实现电网的快速恢复，以及机组主设备跳闸时，机组具备快速重新启动并投入运行的能力，保证电网安全运行，为此，机组连锁保护的原则如下：a.电网故障，主变压器出口开关跳闸，汽轮发电机快速减负荷至带厂用电作孤岛运行(1)（FCB）；b.发电机跳闸，汽轮机甩负荷维持3000rpm运行；c.汽轮机跳闸，锅炉通过旁路系统维持运行；

4、d.锅炉跳闸，锅炉给水系统维持运行。由于以上要求，锅炉给水泵组成为外高桥三期工程要求最高的设备。其配置成为系统优化设计的重点。为了满足设计目标，首先对国内外的火力发电机组给水泵组配置情况作了深入的调研和分析。1．国内外火力发电机组给水泵组配置基本情况1.1国内火力发电机组给水泵组配置现状国内300M电厂，Boxberg电厂，Lippendorf电厂和黑泵电厂。美国AEP公司早在上世纪50年代末就开始采用单台锅炉给水泵，取得了丰富的成功经验。AEP公司先后于1973年到1989年之间投入运行的6台1300Mou

5、ntaineer1、Rockport1、Rockport2电厂）配置了1×100%汽动锅炉给水泵组，其给水泵的容量为49.4MENS在外高桥二期工程机组热工保护设定时就考虑这方面的因素，设置给水泵的左、右边界保护，图1是西门子为外高桥二期工程给水泵设置的边界保护曲线。当给水泵运行点偏离PQ曲线的允许范围Qmin和Qmax，热工保护跳闸锅炉给水泵。随着系统给水压力的提高，并联运行的给水泵在电动给水泵与汽动给水泵、汽动给水泵与汽动给水泵切换时，由于流量波动，出口逆止门抖动，很容易造成设备偏离允许运行范围。外高桥二

6、期给水系统的运行就证明了这一事实，在机组调试阶段大约有70%的机组跳闸由此引起，因此必须解决这一问题。2.2国外大机组配置单台锅炉给水泵的设备运行情况调研为在外高桥三期工程中解决外高桥二期工程调试和运行中出现的问题，应对系统主要方案进行研究。为此，2005年12月对美国1300Mountaineer电厂单台1300M公司)提供。而通过进一步的调研我们发现，目前世界上德国在大型800Mountaineer电厂1300M公司设计，小汽轮机存在第一阶临界转速，其最低稳定运行转速确定为2700rpm。参考给水泵制造厂

7、SULZER提供的设计曲线，在此转速下通过再循环运行，泵的出口压力达到16MPa，流量为446.4t/h。锅炉进水阶段，以及启动初期和机组负荷低于45%BMCR时，要求给水流量小，压力低，为此只能在给水泵出口的给水管道上设置出口隔离阀以及调节阀来满足不同工况的需要。可见对调节阀提出了特别高的要求，满足大压差时小~中等流量以及小压差时大流量等等。为降低启动阶段的能耗和最小流量阀的泄漏概率，我们经过深入的理论研究，提出了“大型汽动给水泵组低速启动及全程调速运行”的创新思路和实施方案，得到了供应商的支持。在第一台机

8、组的给水泵组调试时获得圆满成功，为锅炉上水，冲洗，点火启动、低负荷运行带来了极大的方便，大大节约了机组启动阶段能量的损耗，简化了系统阀门的控制手段，提高了机组的经济性和安全性。由于给水泵组设备的高可靠性，给水系统配置及运行控制方式的全面优化，从第一台锅炉冲管到机组投产至今，第二台机组调试、并网以及目前的1000MWsupercriticalunitsJ．ElectricPooxidationands