摘?要：本文介紹了陜西榆林能源集團橫山煤電有限公司1000MW機組100%容量汽動給水泵全程參與機組啟停調節(jié)的可行性并對機組啟停過程產生的問題進行解決完善，同時闡述機組啟動過程中經濟性進行了分析，得出采用汽泵參與機組啟停具有推行和應用價值。

關鍵詞：汽動給水泵;機組啟停全程調節(jié);經濟性分析

引言

隨著大容量高參數機組的日益普及，大容量機組的采用諸多先進技術從而達到節(jié)能降耗的目的，提高機組的經濟性;橫電百萬機組配置有1臺100%BMCR容量的汽動給水泵和一臺40%容量公用電動給水泵，電泵主要在機組啟停階段發(fā)揮作用，同時在機組正常運行時起事故備用的作用。而電泵應該是電廠中容量最大的輔機，在機組啟停階段光是電泵的用電就占了啟停費用的較大部分。隨著公司節(jié)能工作的不斷深入，在啟停階段使用汽泵代替電泵便成了節(jié)能項目之一。

機組啟動時，采用汽動給水泵替代電動給水泵實現機組啟動，實質上就是用蒸汽熱能代替電能。從能源轉化效率來看，我國能源利用效率約為33%，電動給水泵作為終端用戶，每節(jié)省1 kW·h的電能就相當于可節(jié)約3 kW·h（折合熱能3 600 kJ）數量的一次能源（蒸汽熱能）。因此，采用汽動給水泵替代電動給水泵實現機組啟動，相當于可節(jié)約2/3的一次能源，具有顯著的經濟性.

1?機組概況

陜西榆林能源集團橫山煤電有限公司規(guī)劃裝機2×1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機組，汽輪機是東方汽輪機有限公司生產的1000MW超超臨界、一次中間再熱單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機，型號為N1000-28/600/620;給水系統(tǒng)配置一臺100%容量的汽動給水泵和公用一臺30%容量的啟動電動給水泵。

2?機組設計上水運行方式

機組啟動時由電動給水泵完成鍋爐冷態(tài)上水、冷態(tài)沖洗、鍋爐點火、熱態(tài)沖洗、鍋爐升溫升壓、沖轉、并網、升負荷;升負荷至200MW將汽動給水泵并入運行，同時退出并停用電動給水泵。從鍋爐上水到停止電泵大約要16h，甚至更長時間，這段時間內電泵要消耗大量的廠用電;若電泵在這段時間發(fā)生故障，汽泵不能立即投運，將會造成給水中斷，從而使整個機啟動終止。

3?機組原設計上水方式的風險點

3.1電動給水泵作為啟動過程中功率最大的輔機，因其啟動電流較大，對廠用電10 kV系統(tǒng)沖擊較大，易造成10 kV母線電壓降低，影響其他用戶。而且由于機組冷態(tài)啟動過程的持續(xù)時間較長，電動給水泵在此過程中消耗了大量廠用電。

3.2在機組啟動中進行汽動給水泵與電動給水泵并泵切換操作時，操作量較大，用時較長且操作時稍有不慎將會引起鍋爐給水流量低保護動作，安全風險較大。

4?機組啟停全過程汽泵啟動方式

4.1 機組啟動階段

在鍋爐上水前投用汽機側所有輔助系統(tǒng)，用輔汽將汽動給水泵沖轉、沖轉至1000r/min低速暖機，暖機結束后升速至最小工作轉速2600 r/min;通過調整鍋爐給水旁路調節(jié)門和小機轉速以保持給水流量的穩(wěn)定，完成鍋爐上水、冷態(tài)沖洗;、熱態(tài)沖洗、鍋爐升溫升壓至汽輪機沖轉并網帶部分負荷過程.直至負荷40%大機四抽蒸汽參數滿足汽小機進汽要求后，進行小機的汽源切換。此種啟動方式可以極大降低機組啟動階段的廠用電量，省去了汽動給水泵與電動給水泵切換這一復雜的操作過程，降低了安全風險，縮短了機組啟動時間。

4.2 當機組因故障停運而采用熱態(tài)啟動時，直接利用輔助蒸汽（啟動爐）沖轉給水泵汽輪機，滿足鍋爐快速啟動的給水流量時備用的作用。因此，在機組啟停過程中，采用無電動泵方式，提高了機組運行的可靠性。

4.3 機組滑參數停運階段

在機組滑參數停運階段，全程使用汽動泵，不啟用電動泵。隨著負荷下降鍋爐給水流量的下降;低負荷及時開啟汽動泵再循環(huán)閥。

5?需分析和探討的問題

5.1 該汽動給水泵前置泵設計通過小汽輪機驅動，無法實現常規(guī)的電動前置泵進行鍋爐上水方式，在鍋爐上水前就必須將汽動給水泵系統(tǒng)整體投運，且100%汽動給水泵基本出力較大，鍋爐上水初期要求流量?。ㄒ话阍?00-150t/h），小機轉速在最小工作轉速2600rpm，給水旁路調門開度小（1000MW機組在3%左右）此時若用給水旁路調門調上水流量擾動大，可用通過微調小機轉速控制上水流量。

5.2鍋爐上水初期流量小，省煤器入口流量顯示不準，可通過給水旁路調門3%對應汽前泵入口流量與給水旁路調門3%時汽前泵入口流量的差值計算上水流量。

5.3 由于100%汽動給水泵相對傳統(tǒng)50%汽動給水泵所需的啟動用蒸汽量更大，同時機組啟動初期輔助蒸汽系統(tǒng)用戶多，因此確保輔汽系統(tǒng)主要參數的穩(wěn)定至關重要，我廠啟動爐容量完全滿足調試、機組啟動初期機組用汽。

5.4 汽動給水泵在進行輔汽與四抽汽源切換前，若暖管疏水工作不充分，易使給水泵汽輪機低壓進汽管道發(fā)生振動，嚴重時將會造成汽泵汽輪機發(fā)生水沖擊，威脅給水泵汽輪機的設備安全。汽源切換時要注意控制給水泵汽輪機主汽門前壓力保持穩(wěn)定，整個切換的過程要將小機轉速控制在盡可能小的范圍內變動，防止由于主汽門前壓力降低時，小機調門全開，當切換至高壓汽源后，小機調門關閉滯后導致轉速飛升甚至超速。小機進汽前進行充分疏水，并增加疏水溫度測點，可有效地避免低壓進汽管道帶水的可能。

5.5 調整優(yōu)化機組啟動的重要操作步序，壓縮汽動給水泵沖轉前的準備時間，減少汽機側輔機電耗。

5.6 在確保汽動給水泵設備安全的前提下，可嘗試適當降低機組啟動期間汽動給水泵的轉速，降低汽動給水泵在啟動期間的能耗，以進一步提高全過程汽動給水泵啟動的經濟性。

6?經濟性分析

根據機組多次冷態(tài)啟動的經驗估算，從鍋爐上水至機組負荷200 MW左右，該過程總計約需花費16h.本文僅以汽動給水泵維持2600 r/min轉速和電動給水泵額定功率下完成啟動過程，進行簡要的理論測算分析.考慮到所述兩種方案，均存在汽泵小機沖轉過程，故沖轉過程忽略蒸汽量。

6.1 汽動給水泵全程啟動方式能耗計算

根據泵功率與流量的關系和熱力學第一定律

通過查閱設備說明書及汽動給水泵運行相關參數，計算出在輔汽聯(lián)箱蒸汽參數為0.8MPa，270℃的情況下，汽動給水泵在轉速為2600 rpm帶負荷啟動時，所需的蒸汽流量q約為25t/h

機組啟動階段汽泵耗汽量：Q總=30×12=360 t

6.2 原設計運行方式能耗計算

電動給水泵在運行期間（鍋爐開始上水到機組負荷200MW）平均電流為300 A，

機組啟動期間電泵電耗為：

W電泵=UIcosФt=1.732 ×10×300 ×0.86×16=71496 kWh

電耗費=71496×0.35=25023元（電價按0.35元）

我公司利用小時數5500，每臺機年發(fā)電量55億，電泵啟動約消耗廠用電0.12%

6.3 啟動方案比較

鍋爐產生l kg參數為0.8MPa，270℃的蒸汽所消耗的標煤量為0.10kg，電價以0.35元，原上水方式在機組啟動期間電耗費為25023元。

全過程汽動給水泵啟動耗汽量為360t，折算成標煤36t，總耗費19800元.

對比上述兩種啟動方案可知，汽泵全程啟動可節(jié)約廠電0.12%，且全過程汽動給水泵啟動可以省去汽動給水泵與電動給水泵切換過程、縮短機組在低負荷區(qū)間停留時間，為提早投入鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)爭取了時間，減少了機組啟動時NO排放量，更具有社會意義。

7?結語

通過對機組啟停過程中全程使用汽泵調節(jié)，不僅降低了電泵的運行時間，減小了電廠的廠用電率;同時，還可以使電動泵作為機組整個啟停過中的備用泵，保證機組啟停過程的順利進行。因此，我公司采用機組啟動汽泵全程調節(jié)方案，有利于整個機組安全性和經濟性的提高。

參考文獻

[1]?靖長才 采用汽動給水泵替代電動給水泵實現機組啟動的經濟性分析;電力設備 2008年第一期第9卷。

作者簡介：趙博，榆能橫山煤電發(fā)電部副值長。