科技创新与应用『２０１３年第１８期 工业技术 全双速循环水泵配单元制循环水系统经济性分析 邓华 （重庆松藻电力有限公司，重庆４０１４４３） 摘要：新建２￣６６０ＭＷ超临界机组采用４台双速循环水泵配单元制循环水系统设计与每台机组使用一台单速和一台双速循环 水泵配扩大单元制系统设计进行比较，说明新建２ｘ６６０ＭＷ超临界机组采用４台双速循环水泵配单元制循环水系统设计经济性 更好。 关键词：双速循环水泵；单速循环水泵；单元制；扩大单元制 ｌ概述 重庆安稳电厂一期工程是２ｘｌ５０ＭＷ煤矸石资源综合利用发电 机组，于２００６年建成投产，现扩建２ｘ６６０ＭＷ国产超临界燃煤发电 机组。本扩建工程初步设计采用自然通风冷却塔二次循环冷却方 式，每台机配２台循环水泵，每台流量３４０００ｍ３／ｈ，扬程２７ｍ，总出水 量为该机最大用水量。循环水系统是火力发电厂重要的辅机系统， 是汽轮机冷端优化的重要组成部分，对整个机组一次性投资及相应 的运行费用起着重要的影响作用。 ２循环水系统设计现状 现在６００ＭＷ及以上机组普遍采用立式斜流泵，每台机组配置 ２台循环水泵，两台机组的４台循环水泵设计为扩大单元制。循环水 泵设计为单速，根据季节用水量不同，循环水泵可有一机一泵，一机 二泵，二机三泵和一机两泵四种运行方式调节循环水量。采用这种 原始的设计和调节方法，冬季循环水温低可能出现１台循环水泵流 量过剩，春秋季可能出现３台循环水泵流量不足，４台循环水泵流量 过剩，不能保证汽轮机在经济运行方式下运行，浪费了大量的电能， 致使厂用电率高。 ３双速循环水泵应用现状 针对以上情况，现很多电厂对循环水泵都进行了双速改造，循 环水泵配用低速高效双速电机，可增加调节循环水量的灵活性，满 足不同季节的供水需要，避免运行泵工作点的严重偏移，提高泵的 运行效率。很多电厂因以前循环水系统设计为扩大单元制，大部分 改造方案为一台机组两台循环水泵中只改造一台为双速，此种改造 方案即可充分利用现有扩大单元制的设备，节约投资，又能达到运 行节能的目的，是科学合理的。 ４双速循环水泵节能说明 由离心泵相似定律知，在不大范围内改变泵的转速，６６０ＭＷ机 组循环水泵双速电机级数可为１６／１８级可调，额定功率为３４００／ ２５００ｋＷ、转速为３７２（高速）ｒ／ｍｉｎ和３３０（低速）ｒ／ｍｉｎ，流量为３４０００１ ３０１６０ｍ３／ｈ。可见低速运行时电动机额定功率下降９００ｋＷ，下降率 ２６．５％，流量下降３８４０ｍ３／ｈ，下降率１１．３％，起到了节能的效果。 ５全双速循环水泵设计方案经济性分析 ５．１节电分析 循环水泵运行情况比较 从本地区多数电厂运行情况了解，在冬季，循环水水温低于 １６￣Ｃ时，单台机组运行一台低速循环水泵，其水量就可以满足机组 运行工况需要，其他季节和负荷可进行多种组合方式调节。 单机循环水泵单速与双速配置可有以下３种方式，在各月份泵 的运行方式如下 月份 １月 ２月 ３月 ４月 按０－３元／ｋＷｈ计算。 ５．２．１按一单一双循泵的设备配置 全年电量节约量：９００ｘ２４ｘ１８０＝３８８．８（万ｋｗｈ） 年节约直接费用：３８８．８ｘＯ．３＝１ １６．６４（万元） ５．２．２按两台双速循泵的设备配置 全年电量节约量：９００ｘ２４ｘ２４０＝５１８．４（万ｋＷｈ） 年节约直接费用：５１８．４ｘＯ．３＝１５５．５２（万元） ５－３增加投资与降耗效益比较 新建机组情况下，单台双速循环水泵电机比单速循环水泵电机 增加设备费用约４０万元，对采用一台单速一台双速循环水泵的配 置和两台双速循环水泵配置作经济性比较如下。 单一双循泵的设备配置全年节能效益１ １６．６４万元，双速电机 比单速电机增加４０万元投资，约四个月收回成本。 两台双速循泵的设备配置全年节能效益１５５．５２万元，双速电机 比单速电机增加２ｘ４０万元投资，约六个月收回成本。 从上面可见，虽两台双速循环水泵较一单一双循环水泵配置收 回成本晚约两个月，但单台机组两台双速循环水泵的年收益远大于 单一双循环水泵的设备配置，从分析情况可知，单台机组配两台 双速循环水泵节能效果更好。 ６循环水系统单元制设计方案经济性分析 根据《火力发电厂水工设计规范》ＤＬ Ｔ５３３９—２００６第５．１．６条规 定：“单机容量为２００ＭＷ及以上的发电厂，宜采用单元制或扩大单 元制供水系统。”单元制系统节约出口联络电动蝶阀，联络沟道，人 口联络钢闸门等，两台机组将减少投资约１００万元。假设泵运行在 理想状态下，且泵的流量不随并联台数的增加而减小，２￣６６０ＭＷ机 组循环水泵在各种运行方式下的总功率和总流量如下 一一每机一单速一双速循泵配 每机两台双速循泵配 扩大单元制系统 单元制系统 运行方式 总功率 总流量 运行方式 总功率 总流量 （ｋＷ） （ ／ｈ） （ｋＷ） （ｍＶｈ） 方式一 单机一高速 ６８００ ６８０００ 单机一高速 ６８００ ６８０００ 方式二 单机二高速 １３６００ １３６０００ 单机二高速 １３６００ ｌ３６０００ 方式三 单机一低速 ５０００ ６０３２０ 单机一低速 ５０００ ６０３２０ 方式四 一低速一高速 ｌ１８００ １２８３２Ｏ 一低速一高速 ｌ１８００ １２８３２０ 方式五 二低速一高速 ８４００ ９４３２０ 二低速 ｌ００００ １２０６４０ 方式六 二高速一低速 ９３００ ９８１６０ 系统 配置 由上表可知，方式一到方式四是相同的，方式五比较如下 Ｉ方式 参数 每机一单速一双速循 每机两台双速循 增加率 泵配扩大单元制系统 泵配单元制系统 ８４Ｏ０ １００００ １６％ ９４３２０ １２０６４０ ２ｌ＿８０％ 全单速循泵方式 一单一双循泵方式 两台双速循泵方式 一高速 一低速 一低速 一高速 一高速 一高速 两高速 两高速 一向愿一低逐 一向迷一低速 两台低速 一向＝逯一低递 方式五 总功率（ｋＷ） 总流量（１ｎ３／ｈ） ５月 ６月 ７月 ８月 ９月 １Ｏ月 ｌ１月 ｌ２月 两高速 两高速 两高速 两高速 两高速 两高速 两高速 一高速 一向逯一低速 两高速 两高速 两高速 两高速 一高速一低速 一高速一低速 一高速 一向退一低速 网向愿 两高速 曲向远 两高速 一高速一低速 两台低速 一高速 从上表可见，方式五单机两台双速循泵配单元制系统效率更 高。一单一双循泵配扩大单元制系统中，方式六比方式五总功率增 加１０．７％，而流量接近，只增加了４．１％，方式六效率太低，无使用意 义。 全年折算成单台 低速泵运行时间 ０天 １８０天 ２４０天 ７结束语 新建２ｘ６６０ＭＷ超临界机组，采用循环水泵全双速配单元制循 环水系统经济性更好，可以充分获得双速循环水泵的节能效益，节 约了扩大单元制系统因系统联络增加的初投资，同时使系统简化， 系统运行方式灵活性不降低。在实际运行过程中，还应根据负荷、循 环水温等参数合理选择循环水泵运行方式，以使凝汽器在最佳背压 下工作。 参考文献 『１１郭立君．泵与风机ｆＭ］冲国电力出版社． ５．２ ｊ种运行方式的经济性分析 与单台机组配两台单速循环水泵进行比较如下，发电生产成本 『２１郑体宽．热力发电厂『Ｍ］．中国电力出版社． 一９６一
