主、辅机循环水系统联合互补灵活性运行技术研究与应用

主、辅机循环水系统联合互补灵活性运行技术研究与应用

季 伟

（京能（锡林郭勒）发电有限公司  内蒙古  锡林浩特市  026000）

摘要：京能（锡林郭勒）发电有限公司在“主、辅机循环水灵活性互补”项目中，确定出一种主辅机循环水系统，由主机间接空冷系统、辅机间接空冷系统所组成，两个系统的并联，可实现两个循环的互相补充，使用灵活性大为提高。“主、辅机循环水灵活性互补”项目中所确定的主辅机循环水系统有很强的推广应用价值，现从项目来源、项目实施、项目结果分析这三个方面进行论述。

关键词：主、辅机循环水系统；机组背压；扇区

一、引言

主、辅机循环水系统节能降耗、降低机组背压是现阶段京能（锡林郭勒）发电有限公司的一大研究重点，对于此，特进行“主、辅机循环水灵活性互补”项目研究。在“主、辅机循环水灵活性互补”项目研究中，投入较多精力和财力，并取得良好成效，认为主、辅机循环水系统联合互补意义重大，其中的主机间接空冷系统与辅机间接空冷系统发挥出重要作用，解决掉之前存在的辅机扇区利用率低、循环水系统灵活性差的尖锐问题。

二、项目名称及项目来源的介绍

此次研究的项目名称为“主、辅机循环水灵活性互补”。笔者所在的厂2×660MW机组一共设2座机组自然通风间接间冷塔，布置时是按照1机1塔模式，在每座机组自然通风间冷塔内，按照要求设置本台机组的主机、辅机2套间接空冷系统的冷却扇段，所设置的2套间接空冷系统是属于自然通风间冷塔，二塔合一且各自独立系统。在每台机组的1座自然通风间冷却塔中，是按照1台机组辅机散热量的1.5倍设置辅机冷却水系统间冷散热器的散热能力，Q值为4800m3/h，间冷塔的最高冷却水出水温度、温降分别是38℃、8℃。通过分析西乌珠穆沁旗地区的环境温度发现一点，即每年的5-10份环境温度多是小于28℃，并有昼夜差较大的特点。若环境温度是小于28℃，进行主、辅机循环水灵活性互补改造后，对辅机间接空冷系统辅机1号扇区落实增设联络阀门措施，且并列在主机间接空冷系统加以运行，则主机间接空冷系统散热面积可以增加8.86%，使机组背压有效降低，辅机循环水温度在35℃以上时，通过关闭联络阀门可将辅机1号扇区重新并列在辅机间接空冷系统。为进一步挖掘笔者所在厂2台机组主、辅机循环水系统节能降耗能力，有效降低机组背压，且提高主、辅机循环水系统自动化水平，选择进行“主、辅机循环水灵活性互补”项目的研究实践。

三、项目实施方案及其要点内容

（一）项目规模和主要内容

笔者所在厂的主、辅机循环水系统中，主机循环水泵、辅机循环水泵是主要的耗能设备，在系统设计运行中，每台机组是各配置2台50％容量的主机循环水泵，同时每台机组各配置2台100%容量的辅机循环水泵。采集不同负荷下运行方式及辅机1号扇区并入主机循环水系统的运行数据信息，在此基础上对主辅机联络进行优化，以求达到节能降碳目的，使主、辅机循环水系统处于经济运行状态。在“主、辅机循环水灵活性互补”项目中，项目主要内容是通过试验对比确定出主、辅机循环水系统的经济运行方式，在此基础上通过逻辑组态实现调整自动化。

（二）试验工况

保证辅机1号扇区并列在主、辅机循环水系统不同运行工况下，进行机组的不同负荷工况的依次划分，辅机循环水温度必须保证在一定范围。主、辅机循环水系统运行确保安全，并确保膨胀水箱水位稳定，在此基础上使辅机1号扇区并列在主机循环水系统，一方面降低主机循环水温度，另一方面对主机间接空冷系统散热面积进行增加，以求达到经济背压运行的效果[1]。在“主、辅机循环水灵活性互补”项目试验负荷工况中，包括250MW、300MW、330MW、400MW、450MW、500MW、550MW、600MW、660MW，负荷偏差要求严格控制在±10MW以内，由专业人员负责主、辅机循环水系统相关运行数据的采集整理。

（三）试验条件

在“主、辅机循环水灵活性互补”项目试验中，试验条件可细化为五点。第一，不同负荷试验工况中，机组负荷的稳定运行时间至少是10min，然后正式进入试验，试验时间是15-30min不等。待环境温度稳定，辅机1号扇区并列在主机循环水系统运行，禁止三点，即开启主机热水至辅机冷水电动门、开启主、辅机膨胀水箱联络电动门、开启辅机1号扇区进、出水电动门后电动门。在第二、第三、第四的试验条件中，前提条件均是“同一负荷、同一环境温度、同一环境风速、相同主机扇区，相同主机扇区百叶窗开度，相同1号主循频率，要求扇区投运率100%，通过辅机1号扇区投、退主辅机循环水系统”，分别对比机组背压变化、对比主、辅机循环温度变化、对比各主机扇区出水温度变化。第五，结合不同试验条件，记录一系列的数据信息，主要是主机扇区出水温度、辅机循环水出水温度、主机循环水出水温度、机组背压。

四、项目实施的结果分析及效益

基于不同负荷工况，不同环境温度，对项目实施的一系列数据信息进行分析论证，得出辅机1号扇区并入主机循环水系统后经济主机循环水运行方式。详细言之，辅机1号扇区投退主辅机循环水系统运行，且按照经济方式进行自动化逻辑组态讨论，在不同环境温度、不同机组负荷的情况下，辅机1号扇区并入主机循环水系统实现经济自动化运行，运行调节自动化水平得以提高。还有一点，即运行人员操作频次可因此减少，主辅机联络电动门实现自动化，主机循环水系统的经济化同时提高。在环境温度33℃以下，且辅机循环水温度小于35℃，可以将主机间接空冷系统散热面积增加8.86%，目的是降低机组背压。机组负荷660MW时，且辅机1号扇区并入主机循环水系统，使机组背压降低约1.5kPa，机组平均背压则可以降低大于0.5kPa，综合发电煤耗降低。与此同时，按照每年5-10月份对应发电量30亿kWh计算，通过实现机组平均背压降低0.5kPa，可使机组发电煤耗降低约0.75g/kWh，按照标煤单价660元/吨计算，每年所节省的燃煤成本约是150万元。

五、结束语

综上所述，此次“主、辅机循环水灵活性互补”项目研究取得良好成效，认定主、辅机循环水系统联合互补灵活性运行技术具有现实意义和推广价值，对于笔者所在厂提高经济效益大有裨益。主、辅机循环水灵活性互补的研究内容较为复杂，对试验条件、试验工况的要求高，后续还需要进一步研究实践。

参考文献

[1]蔡兴初,梁涛,唐小锋.主汽轮机和给水泵汽轮机分设凝汽器的循环水系统优化计算[J].发电设备,2022,36(03):155-158+163.