燃机电厂循环水系统的优化设计思路浅议

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1、燃机电厂循环水系统的优化设计思路浅议钟春东莞市东城科技工业园523127摘要：文章首先简要阐述了燃机电厂循环水系统优化运行的重要意义，并在此基础上对燃机电厂循环水系统的优化设计方法进行论述。期望通过木文的研究能够对燃机电厂总体能耗的降低和经济效益的提高有所帮助。关键词：燃气轮机；电厂；循环水系统；优化1燃机电厂循环水系统优化运行的重要意义近年来，我国积极推进节能减排工作，以期通过“低消耗、低排放、高效率”的集约型增长方式取代传统的粗放型增长方式。电力工业作为能源消耗和污染物排放的“大户”，己经成为我国节能减排工作的重中之重。在电力工

2、业规模不断扩大的背景下，其能源消耗和污染物排放问题日益突出。尤其对于我国火电机组而言，其总体能耗明显偏高。我国电力工业正进入发展的关键时期，电力发展任务十分繁重。据测算,2020年我国用电量将突破4.3万亿千瓦时，这就迫使装机容量达到9亿千瓦才能满足社会用电需求。到那时，我国新增装机容量将超过3000万千瓦。而现阶段，我国火电设备容量占总装机容量的75%以上，燃料费约占发电成本的70%-80%,并且这一状况在短时期无法得到改变，这也使得我国电力企业普遍面临着节能降耗的难题。为了降低机组的发电成木，实现节能降耗的目标，电力企业必须提高

3、电力生产的自动化水平和管理现代化水平，积极推动火电厂技术改造，积极研发火电厂节能技术，不断提高汽轮机发电机组的经济效益。循环水系统作为燃机电厂的重要动力系统，其供水量是汽轮机排气量的50・70倍，电能消耗量占总发电量的1%-I.5%o为此，研究循环水系统的优化设计，积极开发循环水系统的最优运行方式，对燃机电厂实现节能降耗目标，提高电厂运行经济效益有着重要意义。2燃机电厂循环水系统的优化设计方法在燃机电厂中，循环水系统主要是由水泵和循环水管道系统组成，可以用循环水流量、水温、压头与厂用电能耗数值的关系来进行表示。通常情况下，可以采用试

4、验的方法获取循环水泵的扬程、电功率以及效率这三者与流量的关系，由此可以获得在各种形式的水泵群组合成并联运行方式时，确定每台水泵的输出流量及消耗的功率，在此基础上能够获得冷却水的供给总量与水泵功率的消耗水平,从而为优化运行设计提供技术资料。2.1循环水系统的优化原理当循环水温一定时，如果循环冷却水量增加，会使机组的排气真空有所提高，这样会增加机组负荷，同吋水泵的电耗也会相应增加。若是水量增加导致水温差减小的幅度变小时，对真空的影响也会有所降低。由此可知，想要达到最有利的真空，就必须使机组获得最人净效益的排汽真空，与之相对应的水量则为最

5、佳循环冷却水量。需要特别注意的是，当冷却水量过大吋，极有可能导致净效益为负值。2.2循环水系统耗功与水量变化的关系分析在燃机电厂的循环水系统当中，可将其流量设定为Q,总阻力设定为H,出水口与水泵入水口水位的净高差设定为H1,采用闭式循环的运行方式吋，H1代表水塔配水高度与吸水池水面高度差。阻力与水量的关系可用下式表示：H=Hl+aQ+bQ2(1)上式当中的H代表循环水系统的阻力(即与之相匹配的水泵扬程)；a和b均为系数；Q为水量。由此可得循环水的有效能量为：N=gHQ(2)上式中，N呆不爱哦循环水泵的有效功率；g为加速度。在充分考虑

6、水泵与电机效率的前提下，电机的实际耗功为：某电厂的H1为和b分别取0.767和0.439,由此可计算出H=17.42,Q=4.796m?/So为了便于计算，在水泵运行的高效区，可取水泵效率为0.85。将不同的流量分别带入到式(3)后，所得的计算结果如表1所示。用表1中所得的结果与其它同类电厂的循环水系统进行对比分析后得出如下结论：闭式循环冷却水系统的阻力特性与上述关系基本相符，由此可知，水泵在理想状态下的供水量与电机耗功的关系曲线为NP二N(Q)。2.3真空变化对机组功率的影响分析以某电厂125MW的燃气机组为例，通过相关试验得出以

7、下结论：机组功率增加与真空变化之间的关系为直线，当真空特高时，无法达到增大负荷的目的。同时相关运行经验也表明，处于过高真空条件下运行的燃气机组，因排气湿度过大，会使轮机叶片受到腐蚀。所以在高于绝对真空3-4kPa的条件下运行，对机组较为不利。2.4水量变化与凝汽器真空的关系下面通过试验方法对水量变化与凝汽器真空的关系进行论证。2.4.1试验方法。参照机组的变真空实验特性和操作步骤，本次试验通过改变循环冷却水量的方法进行试验。2.4.2试验参数和测量。用瓦特表测量机组负荷，用水银柱测量机组真空和大气压，用标准玻璃温度计测量循环水凝结水

8、和机组排汽温度，其他试验参数采用运行表记，并打印出机组试验的相关参数。燃机屯厂1期工程为2台125MW机组，共配置循环水泵4台。循环水泵采取单元制的运行方式，电厂为了增加循环水泵的调节方式，将联络管和联络门安装在两个循环水泵之间。所以