单机运行循泵节能优化运行研究

（上海外高桥发电有限责任公司，上海 200137）

近年来，某电厂机组使用时间每年减少。2017年，机组单机的工作时间占比为34%，未来机组单机的运行时间可能会有所延长。在此情况下，要保证机组的运行安全，以及运行的经济和环保性。近年来，关于厂用电节省能源、减少工耗以及改善质量管理是关键研究方向。分析某电厂机组2017年的循泵数据资料可知，单机运行的情况下，循泵长用电率较高。所以，发电部要求QC小组围绕单机组运行循泵的经济性，开展运行分析和实际调整试验，通过质量管理，寻求突破，降低厂用电率，改进和提高火电生产运营管理水平和经济效益。

1 单机运行循泵厂用电率现状

根据分析国电投300MW机组各领先机组的数据，进行年度厂用电率比较：我厂2017年厂用电率6.81%，循泵厂用负荷占比14.1%。如将循泵厂用电率由14.1%下降至先进机组水准的11.2%，厂用电率将从6.81%下降到：6.81%-（14.1%-11.2%）/11.2%=6.48%，预计可以使总厂用率下降0.33%左右，对降低厂用电率有显著的效果。

部门要求在单机组运行状态下，保证机组安全、环保、经济运行，降低循泵的厂用电率。小组以先进电厂为准，制定活动目标，使总厂用电率从6.81%下降到6.48%。

2 用电率偏高原因分析

（1）叶轮磨损严重。循泵叶轮磨损将影响泵的工作效率，使其工作效率下降，从而使循泵的用电量上升。通过检修时对各台停运循泵的检查，发现循泵叶轮磨损均在正常范围内。并且在机组大小修时检修会定期检查和更换循泵叶轮，以保证循泵叶轮的正常工作，因此，叶轮磨损严重为非要因。

（2）电机性能下降。小组对循泵电动机进行了检查，发现其运行电流与设计值相匹配。在同样的工况下，查阅历史数据曲线，电流数值变化不大。并且定期对电机检修和维护。因此电机性能下降为非要因。

（3）叶角调节频次低。通过调取单机循泵用电率高点与低点，可知叶角角度越大，循泵电流越大，循泵厂用电率越高。通过查阅机组运行时叶角调整的频率，发现一天潮位变化时，运行人员在潮位低时进行调整，保证循环水母管压力正常，每天调整2次。调整频次也没有相关的命令通知。循泵电流没有与潮位时刻匹配，即循泵叶角角度没有与潮位时刻匹配，叶角调节频次低，叶角调节存在优化空间，因此叶角调节频次低为要因。

（4）未及时调整凝汽器循出门。正常情况下，夏季（江水温度高于19℃），运行机组凝汽器循出门开至100%；冬季（江水温度低于19℃），运行机组凝汽器循出门关至50%，备用循泵自动投入。根据江水温度变化，部门出台相应的命令通知及时调整循泵的运行方式，运行人员严格按照规定执行。可知未及时调整凝汽器循出门为非要因。

（5）单机循泵运行方式单一。单机运行时为了保证机组运行安全，我们还是采用“单机两泵”运行方式。对比“二机三泵”运行方式，在“单机两泵”运行方式下，单台机组循泵日平均用电量较大，厂用电率也明显上升。调查各季度单机工况下循泵运行记录台账，发现单机工况下，循泵运行方式未随季节改变，由此可知，单机循泵运行方式单一为要因。

另外，小组查阅历史数据并就地确认，调节机构运行正常，指令与反馈匹配。并且，调节机构检修维护及时，检修后经校验合格才允许投用。因此，调节机构性能不佳为非要因。

3 单机运行循泵节能优化运行对策

单机循泵运行方式单一，本次单机运行循泵节能优化主要在于改变运行方式，冬季低负荷采用单机单泵，其他情况，仍采用单机两泵运行方式。

（1）单循泵运行跳闸试验，验证单循泵安全性。试验1：时间为2月9日，1号机组的运行状态为：循泵1A工作中，叶片角度为+6度，电流为145A，使用2B作为备用循泵。手动关闭循泵1A，当循环水主管内的压力低于30kPa是再独立启动循泵2B，将叶片角度调整到+6度，电流调整为144A。

1号机组冷凝器循环水入口处的压力应有所降低，根据工况这里从54kPa调整到备用泵恢复启动后的45kPa，在此期间，机组冷凝器循环水入口处的压力在23:51:33-23:52:25的58秒时间内，应低于0kPa。52MW的的负荷调低到51MW，背压应相对调高，从3.2上调到3.4kPa。分析以上实验数据可知，如果机组在单机运行状态下，单循泵因跳闸关闭，则可以移动备用的循泵，并且可以快速恢复循环水的压力而不影响设备的安全操作。测试数据是操作部门的一个很好的参考资料，并为单机的单循泵操作提供了操作依据。

（2）单机单循泵试运行，检查单循泵经济效应。试验2：时间为3月3日，3号机组开始单机运行，单元负载为200MW，退出机组的协调控制系统，启动3B、4B循泵。并开始单机单循泵试运行，停用4B循泵，将其作为备用，此时江水温度为18℃，开度达到50%。泵停止前后的一对稳态数据，如表1所示。

表1 试验二数据表

停用循泵4B后，在机组参数平稳后，调节泵叶角的工作角度以提高生产率。在停泵之前和后，机组的背压通常是稳定的，并且循环水的温度也是稳定的。

测试数据的计算：单泵节省能耗，改变真空会降低设备的功率。表中显示了转换日耗能量的参数，单泵的运行天数统计参数平均日负荷为200兆瓦，可知参数没有明显变化下，背压增加0.3kPa，这会增加煤的消耗0.71g/kW·h，而且降低每日的发电量，月10,500kW·h。在使用单泵运行的当天，该站的功耗系数降低了0.4%（双泵功耗1.05%，单泵功耗0.65%），每日节能量约为19,000千瓦时。由此减少的能耗比每日减少的发电要高，由此可知，在200兆瓦的条件下，使用单泵运行科一减少电厂成本。

试验三：在200MW、230MW、250MW不同工况下，收集数据，对比该工况下单机单循泵运行的经济性。

对比双泵运行和单泵运行在高负荷区间参数，负载超过200兆瓦时，泵节能装置的能耗不会发生显着变化，每日大约为2～2500千瓦时，运行条件为230兆瓦，单循环泵会影响冷凝器的容量。冷端性能的降低会使月发电量减少，约为2.2～280万KWh，250MW的发电量在运行条件下，发电量减少约30,000kWh以上。因此，单循泵运行环境超过230兆瓦。冷端性能下降减少发电量>节省厂用电量，单循泵运行方式不经济。由此可知冬季单机组运行，负荷230WM以下，采用单机单循泵运行方案能取得更好的经济效益。

4 结语

综上所述，对冬季单机运行循泵运行方式进行调整，降低了循泵厂用电率，提高了经济效益，达到了预期效果。因此，可以以该区域的季节特性和负荷曲线为基础，进行在不同环境下的循泵运行方式选择，由此降低装置重要的辅助机电消耗高情况，与此同时，它还可以为相同类型的设备运行墨汁的制定提供一定借鉴。