《(最新)外高桥第三发电厂给水泵配置方案优化-水利工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(最新)外高桥第三发电厂给水泵配置方案优化-水利工程（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、更多精品文档,欢迎来我主页查询外高桥第三发电厂给水泵配置方案优化摘要：阐述了百万等级超超临界汽轮发电机组锅炉给水泵配置优化对提高机组运行经济性和安全性方面的重要意义。分析了国内外大机组的给水系统设备配置及运行情况以及外高桥三期工程采用 100%锅炉给水泵组、自带凝汽器、取消电动给水泵的背景。介绍了外高桥三期工程给水泵汽轮机的特殊配汽机构型式、特殊转子焊接技术及系统汽源配置情况，确保机组在暂态工况发生时，驱动汽源的安全顺利切换，同时汽源的设置兼顾机组长期运行的经济性。分析了防止给水泵汽蚀的措施，以及现场设备的布置对安全运行及降低造价的重要意义，介绍了机组调试过程中给水泵组全程调速的成功实施，为百
2、万等级汽轮机组超超临界技术发展创造了有利条件。 Abstract: This study presents the significance in improving the unit operation economy and security through the optimization of boiler feedwater pump configuration in 1000MW class ultra-supercritical power generation units. It analyzes the facility configuration and operation
3、 status of the feedwater system in large power generation units of our country and overseas, and states the background of applying 1X100% boiler feedwater pump set, its turbine with its own condenser, and canceling the motor driven 更多精品文档,欢迎来我主页查询feedwater pump in Waigaoqiao Phase 3 project. It intr
4、oduces the special steam inlet configuration of boiler feedwater pump turbine, the special welding rotor technology and the steam system design. This design can ensure the steam safe changeover when the unit is at the transient condition and at the same time consider the unit long time efficient ope
5、ration with this steam supply. It also displays the measures of avoiding the pump cavitations and the significance of safe running and investment reducing by the equipment layout on site. It introduces the successful implementation of the pump set full speed range operation during the unit commissio
6、ning, this establishes the advantaged condition for the development of 1000MW power generation units.关键词： 1000MW，超超临界，FCB，给水泵，给水泵汽轮机 Keyword: 1000MW, Ultra-supercritical, FCB, Boiler Feedwater Pump, Boiler Beedwater Pump Turbine更多精品文档,欢迎来我主页查询0引言 上海外高桥第三发电有限责任公司（下称：外高桥三期工程）建设两台 1000MW 超超临界火力发电机组，其锅炉
7、为超超临界一次中间再热、燃煤直流塔式锅炉。主要参数为：蒸发量 2955t/h；主蒸汽温度/压力：605/28MPa；再热蒸汽温度/压力：603/6.4MPa。汽轮机为四缸四排汽、单轴反动凝汽式双背压汽轮机。额定功率 1000MW，最大功率 1060MW（ 2955t/h） 。旁路系统配置了 100%BMCR 高压旁路，该旁路兼作锅炉高压安全门，低压旁路容量为 65%BMCR，另配 100%再热安全门。给水系统配置1100%BMCR 汽动给水泵，带独立凝汽器，不配电动给水泵。 本工程要求机组具备电网故障时带厂用电运行，实现电网的快速恢复，以及机组主设备跳闸时，机组具备快速重新启动并投入运行的能力
8、，保证电网安全运行，为此，机组连锁保护的原则如下： a. 电网故障，主变压器出口开关跳闸，汽轮发电机快速减负荷至带厂用电作孤岛运行(1)（FCB ） ； b. 发电机跳闸，汽轮机甩负荷维持 3000rpm 运行； c. 汽轮机跳闸，锅炉通过旁路系统维持运行； d. 锅炉跳闸，锅炉给水系统维持运行。 由于以上要求，锅炉给水泵组成为外高桥三期工程要求最高的设备。其配置成为系统优化设计的重点。为了满足设计目标，首先对国内外的火力发电机组给水泵组配置情况作了深入的调研和分析。 更多精品文档,欢迎来我主页查询1国内外火力发电机组给水泵组配置基本情况 1.1 国内火力发电机组给水泵组配置现状 国内 300
9、MW 以上火力机组，绝大部分采用 250%汽动给水泵加一台电动给水泵的方案。百万等级机组也大多数采用该配置方案，如：外高桥二期工程 2X900MW 机组，配置 250汽动给水泵和 140启动/备用电动给水泵；华能玉环电厂 4X1000MW 机组，配置为 250汽动给水泵和 125启动电动给水泵；国电泰州电厂和华电邹县电厂四期 2X1000 机组，给水系统的配置均为250汽动给水泵和 130启动电动给水泵。 1.2 国外火电机组给水系统配置现状 日本大多数火力机组锅炉给水泵的配置情况与中国的配置方案相同，采用 250%汽动给水泵加一台电动给水泵的方案。 德国近年来新建的百万级超（超）临界机组，给
10、水泵的配置均采用 1100%汽动给水泵和 240启动/备用电动给水泵。其中典型电厂主要有 NIEDERAUSSEM 电厂，Boxberg 电厂，Lippendorf 电厂和黑泵电厂。 美国 AEP 公司早在上世纪 50 年代末就开始采用单台锅炉给水泵，取得了丰富的成功经验。AEP 公司先后于 1973 年到 1989 年之间投入运行的 6 台 1300MW 超临界机组（Amos 3、Gavin 1、Gavin 2 、Mountaineer 1、Rockport 1、Rockport 2 电厂）配置了 1100%汽动锅炉给水泵组，其给水泵的容量为49.4MW，不设置电动给水泵，至今运行情况良好。
11、 更多精品文档,欢迎来我主页查询2国内、外大机组配置锅炉给水泵的设备运行情况分析 2.1 国内大机组配置常规锅炉给水泵的设备运行情况分析 外高桥三期工程开始方案设计时，我国除了上海外高桥二期工程，还没有百万等级大机组的投产发电，因此我们对该工程运行情况进行了分析。 从上海外高桥二期工程设备配置情况分析，技术上，一方面发展到超临界以上，锅炉给水系统扬程大大提高；另一方面，随着机组容量的增加，给水流量也相应增加，给水泵及其汽轮机的设备造价大幅度提高，所以保证设备的安全运行至关重要。SIEMENS 在外高桥二期工程机组热工保护设定时就考虑这方面的因素，设置给水泵的左、右边界保护，图 1 是西门子为外
12、高桥二期工程给水泵设置的边界保护曲线。当给水泵运行点偏离 PQ 曲线的允许范围 Qmin和 Qmax，热工保护跳闸锅炉给水泵。随着系统给水压力的提高，并联运行的给水泵在电动给水泵与汽动给水泵、汽动给水泵与汽动给水泵切换时，由于流量波动，出口逆止门抖动，很容易造成设备偏离允许运行范围。外高桥二期给水系统的运行就证明了这一事实，在机组调试阶段大约有 70%的机组跳闸由此引起，因此必须解决这一问题。 2.2 国外大机组配置单台锅炉给水泵的设备运行情况调研 为在外高桥三期工程中解决外高桥二期工程调试和运行中出现的问题，应对系统主要方案进行研究。为此，2005 年 12 月对美国1300MW 机组运行情
13、况进行了调研。通过考察美国 Mountaineer更多精品文档,欢迎来我主页查询电厂单台 1300MW 机组，我们了解到，该机组于 1980 年 9 月投入商业运行，并在电网中执行调峰任务，机组负荷控制在 500MW-1325MW 之间。在机组运行的 25 年中，累计有 6 次强迫停机是由于给水泵及给水泵汽轮机的附属设备所引起的，给水泵及其汽轮机本体未发生过重大故障。1987 年 3 月 17 日，该厂创造了连续运行607 天的记录。因给水泵及其汽轮机的原因造成的机组强迫停运率小于 0.2，且没有发生因需要更换给水泵或汽轮机部件而使机组长时间计划外停运的情况。该厂锅炉给水泵由美国英格索兰公司提
14、供，给水泵汽轮机由原 BBC 公司(现 ALSTOM 公司) 提供。 而通过进一步的调研我们发现，目前世界上德国在大型 800MW到 1000MW 超（超）临界火电技术领域具有相当的优势，其给水泵组的运行相当稳定，设备强迫停运率为 0.18168%，与美国Mountaineer 电厂 1300MW 机组相当。而其常规配置的机组强迫停运率为 0.3028%，因此，采用 100%锅炉给水泵组运行可靠性将大大提高。 3给水泵配置方案的技术经济比较 外高桥三期工程设备招标确定 2 个给水泵及其汽轮机配置方案： 方案 a. 每台机组配置 1100汽动给水泵+150% 启动电动给水泵，给水泵汽轮机排汽不排
15、入主机凝汽器； 方案 b. 每台机组配置 250汽动给水泵+140%启动/备用电动给水泵，两台给水泵汽轮机排汽排入主凝汽器。 100方案与 50方案在技术上的比较见表 1。 表 1 方案 a 与方案 b 设备效率比较 更多精品文档,欢迎来我主页查询从上述表 1、2、3 可知，采用方案 a 后设备运行的经济性大大增加，大大减少了煤炭资源的消耗，同时减轻了环境污染的压力。 另外，方案 b 的电动给水泵所需轴功率 20186KW，相应的电机功率取 23213KW，如此大的电动给水泵，在世界范围内大容量电机及配置电气系统开关制造是一大难题，外高桥二期的电动给水泵电机功率为 14200KW，在电气设备上
16、采取了相应措施后才得以实现。若外高桥三期工程配此电泵，在紧急情况下，该泵紧急启动将承担机组的部分负荷，维持机组的运行，但突然启动将对电气系统产生重大冲击。 外高桥三期工程给水泵及汽轮机设备投标结果我们发现，方案 a的价格低于方案 b。 基于以上结果，我们最终选择了 1100%汽动给水泵、且不配电动给水泵的方案。为能满足机组的调试及投产后启动的要求，给水系统能提前投入运行，1100%汽动给水泵配备独立的凝汽器。 4给水泵配置优化方案的设备特点、系统设计特点、布置特点及运行情况分析 4.1 给水泵汽轮机结构设计特点 更多精品文档,欢迎来我主页查询外高桥三期工程给水泵汽轮机的配汽机构及系统汽源设置具有能进行汽源平滑切换的特殊设计，确保了锅炉不断水。其特殊的进汽方式由德国 ALSTOM 公司设计，并确定由 ALSTOM 公司提供整套给水泵汽轮机。该公司曾为美国 Mountaineer 电厂以及目前德国所有 800MW 以上电厂提供给水泵汽轮机。图
