徐 栋

（广东宝丽华电力有限公司，广东 梅州 514700）

火力发电厂汽轮机驱动给水泵节能分析

徐 栋

（广东宝丽华电力有限公司，广东 梅州 514700）

目前我国的经济发展速度不断加快，整体国内的生活能源需求和生产能源需求都在不断增加，火力发电是目前我国应用最广泛的发电方式。火力发电厂通过利用小型的汽轮机驱动给水泵，可以有效实现热功的直接转化，由此可以有效提高整体的能源生产利用效率。现阶段大部分的汽轮机都是采用变速和转速调节控制方法，以此来实现压力的降低和安全性的提升。

火力发电厂；节能分析；汽轮机

0 引言

目前我国的火力发电厂汽轮机已经开始逐步取代了电动机给水泵，主要目的是为了实现整体中间能量转换环节的减少，带动整体能源利用效益提升。与此同时，我国的大部分工业汽轮机也实现了变换转速作业，所以在汽轮机供水压力调整和流量控制的过程中不再需要单一依靠阀门控制，提升了控制的准确性和安全性，可以实现全自动化准确的节流控制调节。

1 汽轮机驱动水泵的优点

伴随着我国的火力发电厂的机组容量的整体不断提升，火力发电厂的整体给水容量以及整体汽轮机压力也在不断提升，所以单一的电动方式给水泵应用已经无法完全满足实际的给水需求，也无法达到给水供应的稳定性与安全性需求。电动机驱动条件下的给水泵主要采用定速运行处理方式，该种方式的水压和水流调节依靠传统的阀门控制方法，所以容易造成节流损失，而且一旦出现机组功率的整体压力增加，很容易同时带动电动机控制设备的整体负荷增加，成本也进一步增加，所以应该采用汽轮机驱动给水泵［1］。

首先，汽轮机驱动方式可以有效获得高扬程，因为汽轮机的整体运行功率限制条件较少，所以可以有效满足给水泵大功率机组的运行需求［2］。

第二，锅炉的低负荷运行过程中，汽轮机转速的自动控制与调整可以保证给水阀门损失降低［3］。

第三，如果将给水泵与汽轮机进行直接连接，就可以有效避免出现转换过程中的能耗损失增加，可以有效提升整体机组运行的效率和能源利用率。

第四，给水泵的汽轮机作业主要是利用核心汽轮机进行抽汽处理，由此可以有效减少火力发电厂的冷却能源损失，可以提升整体的机组热能源经济效益［4］。

2 汽轮机节能改造的必要性

通过研究和分析可以发现，给水泵的汽轮机主要的汽源来自于供汽母管，属于火力发电厂的工业核心管道之一，所以在汽轮机驱动给水泵节能分析的过程中需要结合该因素。通过应用汽轮机可以明显发现转换效率得到了提升，同时也带动了火力发电厂的社会效益和经济效益明显提升，带动了锅炉给水系统整体运行更加稳定和安全。

某电力发电企业有4台 30 t/h 循环流化床锅炉，配置了5台230kW 电动能源给水泵进行锅炉用水供应，利用 2台6 000 kW 背压机组和 2 台 3500 kW 背压供热机组，以满足用户生产生活用热的需求，该类型的配置和整体机组运行方式容易导致综合发电企业和电厂用电率提升，平均为 17%左右。正是因为电动给水泵属于工频电机进行间接驱动，所以无法改变给水泵的实际转速，再进行供热负荷缩小时，应该保证管道内的给水压力稳定，为了有效降低综合的电厂用电效率，应该尽量延长设备的使用寿命，所以企业也有必要进行设备的节能改造。

3 汽轮机驱动水泵节能分析

3.1 三种驱动方式的用能分析

在分析便捷的需求下，需要将工频电机进行直接驱动的给水泵直接称作为电动给水泵。电动给水泵的实际功能概括就是将热能通过加工处理转化为电能，然后再将电能通过特殊处理方法转化为机械能。变频方式的给水泵也可以实现这一形式的能源转化，但是主要的区别在于频率的改变可以在应用符合锅炉供水需要的同时保证电能到机械能转化过程中的能源消耗。汽动给水泵主要是蒸汽能源作用下的能源转化，也就是热能到机械能的转化，所以可以通过汽轮机的整体进汽输入量来控制好水泵的压力。从实际的操作和应用原理分析也可以发现，汽动的水泵的能源的控制与能源转化也是直接的能源控制方式。

3.2 改造方案的综合效益分析

通过企业设备节能改造，应该制定合理标准进行经济性衡量，可以进行综合的经济效益分析，如果采用3 台 200kW 的电动给水泵加装1台 200 kVΑ 进口变频器，通过频率控制来调节锅炉给水量和速度，以此来进一步降低发电厂厂用电的能源消耗，预算出实际的投资成本为 30万元。

如果将 3台电动给水泵改整体改造成3台 220 kW 的汽动给水泵，因为整体机组运行方式差异，排除锅炉给水泵应用的可行性，剩余的机组设备都需重新更换，附加整体机组设备的安装费用，预计整体的投资成本为25 万元。可以有效简化机组运行方式以及节省综合的投资成本，经过研究论证，可以将其整体改造成2 台 400 kW的汽动给水泵，预计投资成本为 20 万元。

3.3 改造后的实际效果分析

通过改造后的节能分析可以发现，将 3 台 220 kW 电动给水泵改改装2台型号为 B0.4- 0.5/0.1、额定功率为440 kW、进汽压力和温度分别为 05 MPa、250 ℃，排汽压力为0.3 MPa 的小汽轮机，驱动型号为GD88- 85×5、流量为 100m2/h、扬程为 320 m、功率为350.8 kW、效率为 75%的给水泵，合计投资成本为 25 万元。

4 结语

综上所述，为了有效降低火力发电厂的用电能耗，达到整体节能降耗的目标，需要进行给水泵节能改造，改造的结果研究分析可以发现，节能改造效果明显，可以达到稳定运行要求，同时还能节约能源提升经济效益。

［1］张祥.火力发电厂汽轮机系统运行中存在的问题与应对措施分析［J］.中国高新技术企业，2015（13）∶142-143.

［2］李书慧.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析［J］.中国高新技术企业，2015（25）∶112-114.

［3］徐曙.小汽轮机驱动给水泵和引风机的热经济性分析［J］.湖南电力，2014（01）∶51-53.

［4］胡训栋，高明.1000MW直接空冷机组汽轮机同轴驱动给水泵的经济性分析［J］.电站系统工程，2014（03）∶50-52.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.145