浅谈火力发电厂锅炉给水泵的选择

2013-03-16肖新

河南科技 2013年1期

肖新

(新疆电力设计院，新疆乌鲁木齐 830002)

1 概述

锅炉给水泵是电厂极其重要的辅机设备之一，其投资在全厂辅机中占有相当大的比例。与此同时，给水泵的电机功率很大，运行费用高。因此，选择合理的给水泵配置方案对于整个发电厂的造价及安全经济运行起到非常重要的作用。对于超临界机组，给水泵组运行的可靠性与经济性显得尤为重要。

本文章以常规350MW超临界燃煤空冷供热机组为例，结合《火力发电厂设计技术规定》进行给水泵的技术经济论证，选择合适的给水泵的配置方案。

2 给水泵驱动方式选择

目前国内350MW机组给水泵驱动方式有全电动驱动、汽动+电动备用泵、全汽动驱动三种方式。全电动给水泵常规配置为3×50%容量，两台运行、一台备用，全电动给水泵较多为300MW空冷机组以及北重330MW机型所配套。上汽、哈汽、东汽三大动力设备厂常规湿冷350MW机组所配套的给水泵均采用汽动+电动备用泵驱动方式，在国内已投运的电厂中较多采用汽动驱动方式，综合比较上述驱动方式，有如下特点:

⑴采用汽动给水泵，其汽源来自主汽轮机的低压抽汽，有利于提高回热系统效率，从而提高机组整体热效率，降低发电煤耗。

⑵从设备运行可靠性方面分析，汽动泵采用单轴单缸低压汽轮机，机组结构简单、进汽参数低、轴系短稳定性好，其运行可靠性较高且故障概率低于主汽轮机。

⑶50%电动给水泵配套电动机功率较大，采用全电动给水泵将会极大地提高机组的厂用电率，减少外供电量。与汽动泵采用机组已做过功的低压抽汽相比经济性明显偏低。常规350MW机组配置的50%容量电动给水泵其电动机为6kV，5600kW;30%容量的电动给水泵电动机为6kV，3600kW，若采用全电泵(3×50%容量)，厂用电将会有较多的增加。

⑷对于350MW机组，50%容量的电动给水泵其电机额定功率为5600kW，启动时厂用电电压波动大，不利于机组安全运行，同时高压厂用变压器容量增大，并且增加6kV开关柜的数量，6kV段进线开关遮断容量增大。

综上所述，不推荐采用全电动给水泵方案。

3 给水泵组配置方案及容量选择

3.1 启动或备用电动给水泵配置方案

随着给水泵及其驱动汽轮机技术成熟，事故几率越来越小，很多扩建电厂有取消启动电泵，汽泵直接启动的经验。另外从实际运行情况来看，某些电厂虽然设置了备用电泵，但从未投用。根据计算结果，采用30%电动定速给水泵组，启动或备用电泵初期投资为200万元;采用30%电动调速给水泵组(含耦合器)，初期投资为360万元。

综上所述，取消备用电动给水泵，两台机组最多可节省720万元，考虑电气控制等方面的因素，则节省会更多。综合考虑，推荐取消启动或备用电动给水泵。

3.2 汽动给水泵配置方案

从优化设计、提高机组运行灵活性角度出发，推荐汽动给水泵组配置方案为:2×50%容量汽泵(以下简称方案一)。由《火力发电厂设计技术规定》可知汽动给水泵组还有另一配置方案:1×100%容量汽泵(以下简称方案二)。下面将从运行维护、初期投资等方面对两种方案进行详细的对比分析，论证方案一的优越性。

⑴两方案运行优缺点比较

方案一:2×50%容量汽动泵方案，其优点是运行灵活，当一台电泵出现故障后，另一台电泵可带60%左右的负荷。另外50%容量汽动泵技术非常成熟，在国内拥有大量运行业绩。缺点是管道和设备的占用空间增大，系统相对复杂一点。

方案二:1×100%容量汽动泵方案的优点是能减少管道和设备的占用空间。缺点是运行不够灵活，当汽动泵组故障时，只能停机检修。

⑵两方案初期投资经济性比较

表4－2是两种方案的初期投资比较。

表4－2 初期投资比较(按单台汽轮发电机组费用统计，单位:万元)

序号设备方案一方案二1 给水泵汽轮机2×400=800 1×500=500 2汽动给水泵(含前置泵及电机，芯包、轴承均采用进口产品) 2×390=780 1×680=680 4合计－400 1580 1180 5相对差值基准

仅从给水泵及驱动汽轮机初投资角度比较，虽然方案二比方案一节省投资约400万元，但上节论述中已经取消启动或备用电动给水泵，从运行灵活性角度出发，方案一显然要优于方案二。若要提高方案二的灵活性，须设置备用电动给水泵，而电泵设备投资、电气控制、辅机安装和管道投资等方面的造价将使方案二的经济性大打折扣。因此本阶段推荐采用2× 50%容量汽泵方案。