宁海电厂600MW机组7、8号低加疏水不畅优化改造

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黄和样

浙江国华浙能发电有限公司 浙江 宁波315612

摘要

针对宁海电厂N600-16.7/537/537型机组低压加热器疏水系统冷源损伤及疏水不畅等问题,提出对7、8号低加正常疏水管路进行优化改造方案,结果表明,在7、8号低加正常疏水管路进行改造完后,在300MW~600MW负荷段均能投入#7低加至#8低加正常疏水自动,提高了机组经济性。


关键词

600MW机组 低压加热器 疏水 经济性

正文


0 前言

国华宁海电厂#2汽轮机组是由上海汽轮机有限公司与美国西屋公司合作制造的600MW亚临界中间再热凝汽式汽轮机,2005底投入商业运行。机组投运以来,设备运行比较稳定,但也有不足之处,7低加至#8低加正常疏水无法投入水位自动,危急疏水经常开启,在低负荷阶段尤其明显,这将引起两方面的影响:第一方面,降低了安全性,疏水不畅时危急疏水开启,容易在疏水管中形成汽液两相流,造成疏水管道振动、冲刷;第二方面,降低了经济性,危急疏水开启增大了凝汽器热负荷的同时也造成了额外的冷源损失,引起疏水温度偏高,增大了本级抽汽排斥了下级抽汽,多抽了高压汽源少抽了低压汽源。

1 原因分析

    国华宁海电厂#2机组的#7低加、#8低加均由上海电站辅机厂生产,型号分别为

JD-735-1-2、JD-872-1-1,在各负荷段的运行数据见表1,表1数据来源于同型机组投产初期的性能试验。

1 #7低加、#8低加在各负荷段的运行数据

工况

负荷

低压缸

排汽压力

7低加抽汽压力

8低加抽汽压力

7低加疏水流量

8低加疏水流量

MW

kPa

kPa

MPa

t/h

t/h

工况1

599.82

4.37

65.50

22.50

166.59

225.98

工况2

603.43

4.21

66.00

22.50

166.87

227.61

工况3

609.66

4.30

66.00

22.50

169.64

230.27

工况4

541.94

4.07

60.50

20.40

146.81

197.83

工况5

539.66

4.08

60.00

20.30

146.72

197.75

工况6

537.21

3.91

60.00

20.15

143.00

193.96

工况7

541.35

4.00

60.00

20.30

143.47

194.44

工况8

482.96

3.99

55.50

18.40

128.12

170.94

工况9

484.13

4.03

55.50

18.45

127.75

170.33

工况10

486.26

4.04

56.00

18.55

127.46

170.43

工况11

490.61

4.10

56.00

18.70

128.81

172.18

工况12

420.68

4.14

50.00

16.40

114.39

151.18

工况13

420.26

4.15

50.00

16.35

113.75

150.33

工况14

424.12

4.06

50.50

16.55

113.95

151.73

工况15

424.44

4.15

50.50

16.55

113.63

150.91

工况16

425.49

4.26

50.50

16.55

113.89

151.01

工况17

362.74

4.19

45.50

14.55

96.43

124.37

工况18

363.51

4.17

45.50

14.60

95.01

123.21

工况19

364.73

4.21

45.50

14.70

94.90

123.49

工况20

367.57

4.07

45.50

14.70

94.64

123.82

工况21

363.68

4.25

45.50

14.70

93.78

122.41

工况22

302.30

4.29

41.00

12.55

77.83

98.34

工况23

308.02

5.63

41.50

13.00

81.09

96.43

工况24

304.91

5.69

41.50

13.00

79.33

94.34

工况25

308.68

5.73

41.50

13.00

79.55

94.48

工况26

305.57

4.37

41.00

12.75

76.59

96.62

对表1数据稍作整理得到图1曲线,观察曲线数据,在300MW~600MW负荷区间,#7低加与#8低加之间压差由27kPa变化至43kPa,#8低加与凝汽器之间压差由8kPa~18kPa。对于#7低加疏水:#7低加正常液位至#8低加接受#7低加疏水接口间的标高差约1.6m(16kPa),沿途有两个倒U型结构,再加上加热器壳程压降、管路沿程阻力、管路局部阻力,在低负荷段很难正常投运,若再加上其他一些原因(如管路积气产生额外局部阻力,水位调整控制不当等),在负荷较高时也会产生疏水不畅。对于#8低加疏水:虽然#8低加与凝汽器之间压差也比较小,但#8低加至凝汽器疏水管路标高降低约8m(约80kPa),故疏水问题不大。

 

1 负荷与压差关系曲线

 

2 改造方案

目前#7低加、#8低加疏水管路结构如图2所示,#7低加至#8低加的疏水管路弯头众多,且倒U型结构明显,极大的增加了疏水难度,建议对疏水管路进行如图3所示改造,将#7低加至#8低加的疏水口由#8低加顶部改至#8低加中心线下部。

1、重开疏水口,如图4所示,新的疏水口可开至#8低加壳体中心线下部,且靠近凝汽器侧,开孔尺寸应与原疏水口尺寸一致,以保证通流能力.

 2、疏水管路重新布置,将调节阀和手动阀移到中间层平台(标高约6.9m),如图5所示,重新连接管道并做好支撑,重新连接调节阀气源管和接电缆工作。

3、安装单位视现具体场情况购买所需弯头、直管及其他材料。

2 目前#7低加、#8低加疏水示意简图

 

3 改造后#7低加、#8低加疏水示意简图

4 改造后疏水口侧视图

 

 

5 改造后疏水管路俯视图

3 经济效益分析

    疏水管路改造取得了较好的效果,改造前:负荷低于510MW均开启#7低加至#8低加危急疏水,正常疏水阀处于关闭状态,改造后在300MW600MW负荷段均能投入#7低加至#8低加正常疏水自动。

7低加危急疏水阀开启,降低了机组的经济性。从热力经济学角度分析,#7低加危急疏水开启后,造成#7低加疏冷段工作不正常,引起疏水温度升高,在#7低加上端差不变的情况下,导致#7低加抽汽流量增加,引起低压缸少做功,另外,在忽略凝汽器热负荷少量变化引起凝汽器真空变化、#8低加进水温度认为不变的前提下,#7低加至#8低加的疏水流量减少,间接导致#8抽汽流量增加,也引起低压缸做功量的减少。两项做功量的减少引起机组出力的变化,在锅炉给煤量不变的情况下,降低了机组的供电煤耗率。

利用性能试验数据,对国华宁海电厂2汽轮机组的#7低加至#8低加疏水管路改造前后的经济效益进行计算,计算结果如表2所示。

2  供电标准煤耗率变化与负荷的关系

负荷

MW

300

350

400

450

500

供电标准煤耗率降低

g/kWh

0.167

0.205

0.242

0.277

0.309

2010年12月7日至2011年12月7日的历史负荷数据进行分析,对 290MW~510MW负荷段的经济效益进行了统计计算,以10分钟为一个采样点进行积分累加,经济效益结果如表3所示。

3  2010127日至2011127日的经济效益计算

时间段

采样周期

计算负荷段

节约标准煤

2010127日至2011127

10分钟

290MW510MW

518.7

 

 


...


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