低加疏水
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低加疏水泵汽蚀余量的分析一、有效汽蚀余量的计算:低加疏水箱底座安装高度为7.5米中间层,低加疏水泵安装高度为0米层。
低加疏水箱相对底座正常水位为0.73米,低低水位为0.5米。
疏水泵入口管中心高度为0.5米。
倒灌高度-Hg取最小值7.5+0.5-0.5=7.5米。
根据热平衡图取值,在额定运行工况,低加疏水箱压力pe=0.156MPa(a),温度te=112.6℃,因疏水连续流动,不考虑流动散热损失,疏水泵入口温度tv=te=112.6℃,其汽化压力pvs≈0.156MPa(a)。
每台疏水泵流量Qm=444829/2=222415Kg/h,按 1.1倍取流量裕量,疏水密度948Kg/m3,求得Qv=222415×1.1/948/3600=0.0717m3/s。
疏水箱出口管管径为Φ356×9mm,其内径d=0.338m,求得疏水管道流速v=0.0717/(3.14×0.338×0.338/4)=0.8m/s。
v2/2g=0.0327m水柱。
求流动过程总阻力损失∑hs≈0.06 m水柱,取两倍裕量为0.12 m水柱。
求得:有效汽蚀余量NPSHa=(pe-pvs)/(ρ×g)-Hg-∑hs=0-Hg-∑hs=7.5-0.12=7.38 m水柱。
二、低加疏水泵汽蚀余量分析在机组各种稳定运行工况下,pe=pvs,有效汽蚀余量NPSHa=7.38米水柱,大于疏水泵必需汽蚀余量4米,疏水泵不发生汽蚀。
在机组冷态时,pe>pvs,有效汽蚀余量NPSHa>7.38米水柱,大于疏水泵必需汽蚀余量,疏水泵不发生汽蚀。
在机组特殊运行工况下:1、疏水箱水位达到低低水位0.5米时,疏水泵保护动作跳泵,疏水泵不发生汽蚀。
2、机组甩负荷时,疏水泵保护动作跳泵,疏水泵不发生汽蚀。
3、在100%负荷,跳单台给水泵机组RunBack到70%负荷工况。
由于机组70%负荷时,pe=0.113MPa(a),如进行极端情况分析,不考虑主蒸汽调门关闭时间,视低加疏水箱压力pe在瞬间由0.156MPa(a)降至0.113MPa(a),低加疏水箱内部饱和水温te因部分水汽化降温至对应饱和水温103.1℃,由于疏水流速限制,疏水泵入口温度tv仍保持112.6℃,对应汽化压力pvs≈0.156MPa(a),则在此极端工况下,有效汽蚀余量NPSHa=(pe-pvs)/(ρ×g)-Hg-∑hs=(0.113-0.156)×106/948/9.8+7.5-0.12=-4.63+7.5-0.12=2.75米水柱,短时间内小于疏水泵必需汽蚀余量4米。
设备名称1号低压加热器2号低压加热器3号低压加热器4号低压加热器抽汽压力(MPa )0.090.230.400.74抽汽温度(℃)96125151209抽汽流量T/H 0.20.412.432.7机组抽汽部位22级20级18级16级表1低压加热器参数对照表试论火电厂低加疏水逐级自流与疏水泵组合降耗左海龙(兰州西固热电有限责任公司,甘肃金昌730060)摘要:火力发电厂低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过功的部分蒸汽,抽至加热器内加热给水、初步提高给水温度、减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量,降低了能源损失、提高了热力系统循环效率.加热器疏水一般采用逐级自流或者疏水泵方式。
本文介绍了低压加热器疏水系统在运行中常见的问题,结合低压加热器疏水逐级自流以及疏水泵的主要形式和特点,剖析低压加热器疏水系统故障原因,提出几点治理建议。
并对低加疏水系统进行改造,将低加疏水逐级自流与疏水泵组合优化、解决了长期存在的难题,提高了机组热效率。
关键词:低压加热器;逐级自流;疏水泵;改造中图分类号:TM6211概述近年来随着电力体制改革和国家能源结构调整的不断深入,火电厂燃煤、供水等成本不断上升,尤其是电煤价格的不断上涨,经营环境趋于恶化。
面对经营环境的困境,火电厂生产经营必须做到精细化管理。
在配煤掺烧、节水节电的同时加强各类小指标控制、降低能耗。
提高生存环境。
某公司两台165MW 机组是俄罗斯乌拉尔汽轮机厂制造、带工业抽汽及采暖供热的双抽机组,机组型号为:ЛT-140/165-130/15-2。
机组型式:超高压、一段非调整和一段生产、二段采暖调整抽汽、双缸单轴、单排汽固定凝汽式汽轮机。
汽轮机有七段回热抽汽装置、分别用于3台高压加热器和4台低压加热器。
低压加热器由16级—22级抽汽供汽加热给水(见表1)。
3、4号低加随机组启动、1、2号低加凝结水合格回收时投入运行。
蒸汽加热给水后转换为凝结水(低加疏水)。
疏水分为3种方式,1、每台低加疏水通过调节阀单独导入凝结器。
1.由于6号低加在低负荷时疏水温度会降至45℃左右,比进口温度低很多,且疏水不能自流到7号低加,只能通过事故疏水流入凝汽器,使6号低加疏水这部分热量白白损失掉,影响机组的经济性。
2.由于6号低加疏水不能逐级自流,在升负荷过程中6号低加水位偏高,如果
疏水不及时可能使6号低加因水位高而跳闸,影响机组的安全稳定运行。
3.从6号低加疏水导通曲线图2中可以看出在负荷达到560MW时,6段抽汽压
力才能够克服管道及疏水凝结的阻力,使疏水逐渐导通。
4.现阶段在系统进行改造前,且保证机组安全、经济、稳定运行可以采用两种
方法使6号低加疏水导通:
(1)在负荷在升至480MW以上时,可以将6号低加疏水正常疏水管道的放水打开,把疏水管道内凝结的水放掉,使6号低加疏水导通。
这种方法是最简便易
行的。
(2)在负荷在升至520MW以上时,在DCS上将6段抽汽电动门关闭,然后缓慢开启,重新投入6号低加,同时关小6号低加事故疏水调门,靠抽汽压力使6号低加疏水导通。
这种方法对6段抽电动门及事故疏水调门操作速度和配合有很高要求,且疏水导通时间较长,不益采用。
图2。
发电厂低加疏水不畅的原因发电厂低加疏水不畅,这事儿就像家里的下水道堵了一样让人头疼。
咱得好好琢磨琢磨为啥会这样呢?咱先从设备本身说起。
低加这玩意儿就像一个精密的小社会,里面的管道就如同城市里的道路。
要是管道内部结垢了,那就好比道路上堆满了垃圾和石块,疏水在这管道里走,不就跟人在堆满杂物的小路上走一样困难吗?这结垢的原因啊,可能是水质不太好,水里那些杂质就像调皮的小捣蛋鬼,在管道里待久了就形成了垢。
还有啊,设备运行的时间长了,金属管道也会有一些腐蚀,这腐蚀后的产物也会阻碍疏水的道路,就像道路上突然出现了一些大坑小坑,疏水哪能顺利通过呢?再说说低加的水位控制系统。
这就像一个管家,负责管理低加里的水位和疏水。
要是这个管家失职了,比如说水位传感器不准确,就好比管家看错了水位表,本来水位正常,它却以为水位过高或者过低。
那它给的指令就乱套了,疏水的阀门开得不合适,不是开得太小让疏水出不去,就是开得太大引起别的问题。
这就像管家指挥仆人干活,指挥错了,家里的事儿能不乱套吗?还有阀门本身的问题。
阀门就像一扇门,疏水要从这扇门出去。
如果阀门有机械故障,比如说阀门的阀芯磨损了,这就像门的锁坏了一样,要么关不严,要么打不开。
那疏水在这扇门这儿就会被卡住,想走也走不了。
又或者阀门的执行机构有问题,就像门的把手坏了,虽然门本身没毛病,但是没有合适的工具去操作这扇门,疏水还是出不去啊。
操作和维护也在这儿占了很大的因素。
操作人员就像厨师做菜一样,得按照一定的流程和配方来。
要是操作不当,比如说疏水系统的启动和停止顺序不对,就像厨师做菜的时候先放了盐后放了菜一样,整个流程乱了,疏水系统肯定也会出问题。
而且维护要是不到位,平时不检查这些设备和管道,就像人不经常体检一样,小毛病慢慢就变成大毛病了。
等到发现疏水不畅的时候,可能问题已经很严重了。
低加外部的工况也不能忽视。
这就好比一个人生活的环境,环境变了,人也会受到影响。
如果低加周围的温度变化很大,就像人突然从温暖的房间走到寒冷的室外一样,设备里面的水和蒸汽的状态也会改变。
300MW机组#6低加疏水系统优化摘要:近两年煤炭价格居高不下,如何提高火电厂一次能源利用率、降低发电成本已成了各大企业积极研究的课题。
本课题从提高机组热效率方面入手,对汽轮机#6低加疏水系统进行优化,提高疏水利用率,起到节能降耗效果。
关键词:节能;#6低价疏水泵;优化1引言能源是国民经济的根基资源,节能降耗,提高企业经济效益,具有特别重要的意义。
同时节能减排也是我国各级政府强力推进的重大举措和社会关注的焦点,其社会意义也分外重大,积极稳妥推进碳达峰碳中和也是相关企业的责任。
据有关单位统计,目前我国火电供电煤耗与发达国家水平还有20%的差距,因此我国火电的节能降耗还有很大空间。
2机组概况河北华电石家庄裕华热电一期工程两台300MW机组为强制循环汽包炉,汽机型号为C300/200-16.7/0.43/537/537,2014年#2机组进行了背压机组改造,2021年3月#1机组进行了低压缸零出力改造,2021年11月新投产了栾城热网及栾城工业抽汽系统。
汽轮机设有八级不调节抽汽,一、二、三级抽汽分别供三个高压加热器;四级抽汽供汽至汽动给水泵、除氧器、辅汽联箱;五、六、七、八级抽汽分别向四台低压加热器供汽,如图1所示。
机组通过凝结水泵将凝汽器内的冷凝水,逐次经过#8、#7、#6、#5低压加热器对其不断加热后输送至高压除氧器。
低压加热器是利用汽轮机中低压缸的抽汽来加热凝结水,除了可以提高机组经济性外,还能确保除氧器进水温度的要求,以达到良好的除氧效果。
各个低压加热器均采用给水与蒸汽成逆流的布置。
加热蒸汽从壳体上部的入口进入壳体内部后与水管中的主凝结水进行热交换,凝结成饱和水后接进入疏水冷却段继续放热而变为过冷水,最后经疏水出口流出。
水侧的主凝结水先进入水室,然后进入管侧的疏水冷却段,在该段内它与管外的疏水进行对流换热而吸收热量,其温度得到一定提高后再进入饱和段。
该段是加热器的主要工作段,凝结水在此吸收大部分热量,其温度得到较大提高。
低加疏水泵系统运行方式优化摘要:通过采取对低加疏水泵再循环调节阀的开关逻辑定值修改及对低加疏水泵的变频调节优化,有效改善了低加疏水泵的运行状况,既降低了电机线圈的运行温度、减缓设备的寿命损耗,又降低了电机电流、切实节省了厂用电,在提高机组运行安全性、经济性方面已经体现出显著成效。
一、背景某火力发电公司一期为两台660MW超超临界燃煤发电机组,每台机组回热抽汽系统共有8级抽汽,回热抽汽系统设有3台高压加热器、4台低压加热器、一台除氧器、一台疏水冷却器。
每台机组配备2台100%容量的变频运行低加疏水泵组,一台运行,一台备用。
高压加热器正常疏水逐级自流至除氧器,低压加热器正常疏水逐级自流至6号低压加热器,经低加疏水泵送至5号低加凝结水进口处,7、8号低加正常疏水经疏水冷却器回收至凝汽器。
低加疏水泵出口母管设有一段再循环管路,并配备有气动调节阀以调整再循环流量,以满足低加疏水泵运行的最小流量要求。
自机组投产以来,低加疏水泵再循环调节阀的自动逻辑为“低加疏水泵出口母管流量低于75t/h时联锁开启(全开)、高于110t/h时联锁关闭(全关)”,导致机组在350MW负荷以下时,低加疏水泵再循环调节阀常处于全开状态。
经长期的运行数据观察,机组350MW负荷时因再循环调节阀全开,导致低加疏水泵转速上升至1360rpm左右,此时监视到电机线圈温度能达到95℃以上,夏季长期带该负荷运行电机线圈温度甚至能达到105℃以上,对比机组600W负荷时低加疏水泵电机线圈温度才80℃,由此说明在该运行方式下,机组350MW负荷时低加疏水泵的出力已远大于机组满负荷时的出力,长期如此运行对机组的安全经济运行及设备寿命损耗极为不利。
二、技术方案在发现该问题后,运行人员尝试在机组350MW负荷左右低加疏水泵再循环调节阀全开后,手动将再循环调节阀开度调整至50%左右,并在负荷变动而低加疏水泵出口母管流量未满足自动全开前,手动操作该调节阀开度以适当降低低加疏水泵的转速,有效缓解了低加疏水泵电机线圈温度的过度上升。
电厂,为什么要加低加疏水泵如果低加是#5至#8逐级自流的话,两台低加疏水泵会安装在#7低加的疏水管上,然后把疏水打到#7低加出口的凝结水母管上。
两台低加疏水泵一用一备,出口泵的出口母管上装有调节阀,用来调节疏水量以控制#7低加的水位。
也有采用变频的低加疏水泵,会更经济一点。
提高热经济性的原因如下(下面的非原创,主要是整理出来的):第一,低加的疏水是抽汽加热产生的高品质的水,如果没有疏水泵,低加疏水就要导到凝汽器内,低加疏水的温度是很高的,这样对机组的真空会有影响,有可能导致真空下降,降低机组运行效率。
第二,低加疏水到了凝汽器之后,又被凝结水泵打回来,再到轴封加热器、低加中被加热,这对抽汽是一种浪费,是一种重复加热。
第三,采用疏水泵后疏水进入加热器出口的主凝结水管道,提高了加热器出口的凝结水的温度,减少了凝结水再去除氧器之后到锅炉里的吸热量,减少了疏水流入凝汽器的冷源热损失,挺高机组热经济性。
第四,采用疏水泵和疏水自流的结合方式对疏水的处理更灵活,对疏水水位控制手段更丰富。
在大型机组加热器较多的情况下,为什么要在低压加热器组的未级或次未级处加设疏水泵?因为疏水是逐级自流的,高一级加热器温度较高的疏水流入下一级的加热器,排挤了部分低压抽汽,并相应增加压力较高的上级抽汽,使得每公斤蒸汽的作功量减少。
为维持功率不变,势必要增加新蒸汽流量而导致额外的冷源损失。
排挤的抽汽压力愈低,导致的额外冷源损失也愈大,所以疏水逐级自流热经济性最差。
但若每个加热器都采用疏水泵,使得系统复杂、投资、维护量增大。
因而只在低压加热器组的未级或次未级加热器处设疏水泵试比较下列各疏水方式的优缺点:疏水逐级自流;采用疏水泵连接系统。
疏水逐级自流与疏水泵相结合的系统疏水逐级自流的连接系统,该系统没有疏水泵,系统简单,运行可靠,不耗厂用电,运行维护方便,但由于疏水最终流入凝汽器,直接导致冷源损失增加,又由于存在排挤低压抽汽现象,额外增加了冷源损失。