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1、660MW 超超临界火电机组给水泵配置分析 摘要：给水泵的合理选型对降低工程造价、确保机组安全稳定运行具有重要意义。而给水泵的台数以及容量选择，则取决于机组容量、机组在电网中的作用、设备质量和投资等多种因素。本专题通过对两种给水泵配置方案的比较，确定出最优化方案。 关键词：给水泵；电动；汽动；100%；50%；启动；备用； 前言 给水泵是火电机组最重要的辅机之一，给水泵的合理选型对降低工程造价、确保机组安全稳定运行具有重要意义。而给水泵的台数以及容量选择，则取决于机组容量、机组在电网中的作用、设备质量和投资等多种因素。大中型火力发电厂设计规范规定则：300MW 级及以上间接空冷机组的给水泵宜配
2、置 2 台，单台容量应为最大给水消耗量 50的间接空冷汽动给水泵和 1 台容量为最大给水消耗量 25%35%的定速或调速电动给水泵，也可根据需要配置 1 台容量为最大给水消耗量 2535的调速电动给水泵作为启动与备用给水泵。当机组启动汽源满足给水泵汽轮机启动要求时，也可取消启动用电动泵。结合本工程实际情况，就给水泵组的 1*100%汽泵+30%电泵和 2*50%汽泵+30%电泵两种配置方案和布置方式进行技术和经济比较和分析，确定出最优化方案。 1.项目简介 项目位于新疆昌吉州吉木萨尔县准东五彩湾煤电煤化工工业园，建设两台660MW 超超临界间接空冷燃煤发电机组，锅炉为超超临界变压直流炉；汽轮机
3、为超超临界、四缸四排汽、间接空冷汽轮机。 2.汽动给水泵组的型式确定 为合理主厂房布置，现大型火电机组均采用前置泵和主泵同轴布置，布置方式为：小汽轮机-主给水泵-减速箱-前置泵和主给水泵-小汽轮机-减速箱-前置泵。以上两种驱动模式在国内都具有成功运行的实例，在运行操作方便方面和维护方面，方案一更好，故本项目采用方案一。 3.汽动给水泵的配置方案比选 国内火电厂给水系统大部分采用 250汽动泵+35电动启动备用调速给水泵的方案，对国内部分 600MW 级空冷机组给水泵配置进行调研如下：彬长发电厂一期 630MW（直接空冷）采用 250%BMCR+130%BMCR 启动备用调速泵配置，水洞沟电厂一
4、期 660MW（间接空冷）采用 250%BMCR+130%BMCR 启动泵，左权电厂一期 660MW（间接空冷）250%BMCR+130%BMCR 启动泵。 3.1 250容量汽动泵方案 配 250容量汽动泵，运行灵活，可以适应机组各种负荷，是国内 600MW等级机组及日本 600MW 等级机组的典型配置，为国内多数电厂所采用。一台汽动泵组发生故障时，机组仍能带 50以上额定负荷运行。 3.2 1100容量汽动泵方案 配 1100容量汽动泵，单泵在机组 30100负荷范围内，泵与主机的负荷相匹配，调节比较方便。低于 30负荷，则切换至备用汽源，也能保证机组正常运行。虽然 100容量汽动泵在机组
5、负荷大于 50时比 250容量泵运行经济性高，但 100全容量汽动给水泵组发生故障时机组只能停机，影响电厂的可用率。 3.3 汽动给水泵组运行可靠性分析 国内大容量机组给水系统配置 1100汽动给水泵状况，经调研上海外高桥第三发电有限责任公司两台 1000MW 超超临界火力发电机组，给水系统配置1100容量汽动给水泵，不配电动给水泵。由于给水泵组设备的高可靠性，给水系统配置及运行控制方式的全面优化，从第一台锅炉冲管到机组投产至今，外高桥三期工程从未发生过因汽动给水泵故障造成的机组停运。 引起给水泵非停的首要技术原因为漏水。就给水泵本身可靠性而言，100给水泵与 50给水泵可用率均非常高，但当泵
6、发生故障时，对于1100汽动给水泵方案，由于无备用泵可用，机组只能事故停机；而对于 50锅炉给水泵，当一台泵发生故障时，RB 功能可以保证机组 50的发电量，因此，采用 1100汽动给水泵方案，机组非计划停运的几率加大，机组的可靠性有所降低。 3.4 250汽泵与 1100汽泵对主厂房布置的影响比较 本工程汽泵布置在运转层，采用 2x50%汽泵的方案时占用空间为 20mx5.2m（长 x 宽），采用 1x100%汽泵的方案时占用空间为 11mx6.5m（长 x 宽），从占用的空间来看，1x100%汽泵方案优于 2x50%汽泵方案。 当采用 2x50%汽泵时，两台小机排汽中心线与汽机低压缸排汽中
7、心线基本对齐，两根排汽管道分别接入凝汽器。该方案排汽管道布置更为紧凑、合理，对小机排汽管道的热膨胀更为有利。 当采用 1x100%汽泵方案时，小机排汽需一分为二接至两台凝汽器。由于小机排汽中心线与两台凝汽器对称中心线不能对齐，这样小机将布置将偏向一侧，这样另一侧排汽管道将需要绕行较远。 采用 2x50%汽泵方案比 1x100%汽泵方案排汽管道仅长了 10m，两种方案在排汽管道布置中，经济性差别不大。 3.5 250和 1100汽泵方案运行经济性比较 经与国内某泵厂咨询，均采用国产泵（芯包进口）时，本工程 1100汽动给水泵的效率比 250高约 2.9左右。1100容量给水泵汽轮机内效率在各种工
8、况下均高于 250容量的内效率，平均约高出 0.5%。运行收益方面，对于660MW 级超超临界机组，1100汽泵方案与 250汽泵方案比，汽动给水泵效率高约 2.9，给水泵汽轮机效率高约 0.5，经初步计算，1100汽泵方案较250汽泵方案两台 660MW 级机组每年节约标煤量约为 1312.55t（年利用小时数按 5500h 计），年节煤收益 22.3 万元。（标煤价格按 170 元/吨计）。从上表可以看出，250汽泵方案比 1100汽泵方案两台机组初投资增加约 220 万元。 4.电动给水泵功能选择 4.1 锅炉启动要求 根据锅炉技术协议，锅炉的最小直流负荷不大于 30%BMCR 工况。本
9、工程采用无启动循环泵的启动系统，电动给水泵的容量需满足锅炉最小直流负荷的要求，配置电动给水泵容量应选择30%BMCR工况，以满足锅炉启动要求。 4.2 电动给水泵采用启动与备用的比较 目前国内投产的 300MW600MW 机组，其汽动给水泵运行情况良好，启动/备用电动给水泵的备用功能投入的极少。 从目前我国实际情况看，汽动给水泵组的运行可靠性已达到很高水平，而超超临界 660MW 机组一台 30容量的电动启动备用泵价格约为 900 万元；如取消电动给水泵的备用功能，选用电泵仅作为机组的启动泵，一套的价格约230 万。 如果两台 660MW 机组共用一台启动电泵，可以减少一台启动泵的投资，但给水
10、泵出口管道两台机组需采用母管制，系统复杂，阀门较多。综合比较，两台机组仅在 1 号机组设置 1 台启动电泵，2 号机组采用汽泵启动。 5 结束语 综上所述，250汽泵方案比 1100汽泵方案虽初期投资高 220 万，但运行灵活，可靠性更高。电泵只考虑启动用，仅1 号机设置一台电泵。综合考虑本工程推荐采用 250汽泵+30%电泵容量方案。 参考文献： 1邓成刚 范永春 张鹏 660MW 超超临界燃煤机组给水泵配置选型分析 广东省电力设计研究院 2012 2柳光亭 安丰路 给水泵配置方案优化探讨 山东电力建设第三工程公司 2016 3王坚 1000MW 级空冷机组给水泵配置选型探讨 中南电力设计院 2007
