超超临界直接空冷机组给水泵驱动方案分析研究.pdf

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1、第６０卷第１期汽轮机技术Ｖｏｌ．６０Ｎｏ．１２０１８年２月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂ．２０１８超超临界直接空冷机组给水泵驱动方案分析研究乔加飞，郝卫，刘颖华，张磊，张俊杰（神华国华（北京）电力研究院有限公司，北京１０００２５）摘要：利用常规热平衡方法对６６０ＭＷ超超临界直接空冷机组的给水泵驱动型式进行了详细的计算研究，重点分析不同的给水泵汽轮机效率、不同的排汽方式和背压以及电泵方案下的不同调速方式在各负荷工况下的机组性能及其差异。研究表明，给水泵汽轮机效率提高１％，机组热耗率降低约３ｋＪ

2、／（ｋＷ·ｈ）。给水泵汽轮机的排汽形式和背压对机组热耗率的影响显著。汽泵方案在额定负荷下的供电煤耗低于电泵方案，但是电泵-行星齿轮方案和电泵-变频方案的变工况性能相对较好。关键词：给水泵；汽泵；电泵；性能；变工况分类号：ＴＫ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１００１-５８８４（２０１８）０１-００５３-０４ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆＦｅｅｄＷａｔｅｒＰｕｍｐｉｎ６６０ＭＷＵｌｔｒａ-ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＤｉｒｅｃｔＡｉｒ-ｃｏｏｌｅｄＵｎｉｔｓＱＩＡＯＪ

3、ｉａ-ｆｅｉ，ＨＡＯＷｅｉ，ＬＩＵＹｉｎｇ-ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＬｅｉ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ-ｊｉｅ（ＳｈｅｎｈｕａＧｕｏｈｕａ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２５，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｆｅｅｄｗａｔｅｒｐｕｍｐｉｎ６６０ＭＷｕｌｔｒａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔａｉｒ-ｃｏｏｌｅｄｕｎｉｔｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔ

4、ｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｅｅｄｗａｔｅｒｐｕｍｐｔｕｒｂｉｎｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｂａｃｋｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｏｆｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｎｉｓｓｈｏｗｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｈｅａｔｒａｔｅｗｉｌｌｄｅｃｒｅａｓｅ３ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）ｉｆｔｕｒｂｉｎｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒｉｓｅ１％，ａｎｄｔｈｅｂａｃｋｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｕｒｂｉｎｅｃａｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｈｅａｔｒａｔｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．ＴｈｅｃｏａｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗｉｔｈＢＦＰＴｉ

5、ｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｎ，ｂｕｔｔｈｅｏｆｆ-ｄｅｓｉｇｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｎ-ｐｌａｎｅｔｇｅａｒａｎｄｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｎ-ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｉｓｂｅｔｔｅｒ．Keywords：feedwaterpump；BFPT；motordriven；performance；off-design鉴于国内直接空冷机组所采用的给水泵配置方案差别０前言较大，对不同方案下的机组性能对比亦无统一的结论。国内针对空冷机组的给水泵配置研究多集中于工程层面的

6、比较，［４，５］给水泵是电厂循环的心脏，是电厂所有辅机中耗功最大虽然亦有一些文献分析了空冷机组给水泵配置的经济的单元，因此，给水泵的配置方案不仅事关整个机组的安全性，但多采用的是简单的热力计算，且并未对更具体的影响可靠性，还直接影响整个机组的运行经济性。根据我国相关因素和不同负荷下的性能变化进行深入的分析。基于此，本［１］设计规范，６００ＭＷ级及以上直接空冷机组的给水泵宜配文将采用常规热平衡法对某６６０ＭＷ超超临界直接空冷机组置调速电动给水泵，国内一些６００ＭＷ直接空冷机组便采用的给水泵配置方式进行详

7、细的计算，并重点分析不同的给水［２］了这种配置，如２０１０年投产的漳电同华电厂。泵汽轮机效率、不同的排汽方式和背压以及电泵方案下的不但国内近期投产的直接空冷机组亦有不少采取了汽动同调速方式在各负荷工况下的机组性能及其差异。给水泵的方案。汽泵方案下给水泵汽轮机的排汽方式有３种，第一种是给水泵汽轮机单设凝汽器的湿冷方式，此时小１给水泵汽轮机效率影响分析汽机的背压稳定，可靠性高，但系统复杂，且耗水量可能会超［３］过国家现行规定的空冷机组用水指标。采用该方案的有给水泵汽轮机利用来自主机中压缸的四段抽汽做功进大

8、唐托克托６００ＭＷ机组和运城电厂６００ＭＷ机组。第二种而带动给水泵，故该方案下汽轮机的耗汽量增加，系统的热方式为直接空冷方式，即给水泵汽轮机的排汽直接排入主机耗率亦增加。给水泵汽轮机的效率体现了其利用四段抽汽的空冷设施。该方式系统最为简单，投资最少，耗水量亦最焓降提取有用功的能力，其效率越高，表示其可以利用更少少，但是需要面临小机背压急剧变化所导致的风险，目前只的主机抽汽完成对给水泵的拖动。有临汾电厂３００ＭＷ直接空冷机组采用了该方式。第三种方图１给出了