联合循环供热电厂热网循环泵入口压力低原因分析研究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:李金峰
[导读] 摘要:针对联合循环机组热网系统回水压力的现象进行深入分析,确定主要原因,并针对主要原因进行相应设备治理,并最终达到解决回水压力的问题。
        神华国华(北京)燃气热电有限公司  北京  100018
        摘要:针对联合循环机组热网系统回水压力的现象进行深入分析,确定主要原因,并针对主要原因进行相应设备治理,并最终达到解决回水压力的问题。
        关键词:热网 回水压力 滤网
        1.我厂机组供热模式
        我厂机组供热共有三种运行模式:
        抽凝工况:热网加热器加热汽源来自中低压缸联通管上的抽汽口,通过ELCV阀门控制抽汽量,在中压缸到低压缸的连通管上设置调整蝶阀(MECV),用以控制中压缸排汽压力。
        背压工况:低压缸通过SSS离合器脱离,中压缸排汽口的全部蒸汽和低压主蒸汽作为热网加热蒸汽,此时MESV、MECV关闭,ELCV控制中压缸排汽压力,热网负荷随着机组电负荷的变化而变化。
        汽机全切工况:余热锅炉来的全部蒸汽通过汽机高、中压旁路向热网加热器提供加热蒸汽,并在抽汽供热管道的调阀前接入供汽系统。此种工况由于效率极低,基本不会采用。
        2、热网系统现存问题
        我厂热网系统布置如下图:
       
        我厂热网循环水泵的最低入口压力即其必须气蚀NPSHr为5.8m,在我厂所处的大气环境及温度下大约可以换算为其入口压力最低不能低于0.058MPa。所以从京能热电厂的回水压力来分析,热网系统回水压力进入我厂后,理论上能够满足热网循环水泵的运行。热网循环水泵的入口压力在供热大负荷期间,频繁接近热网循环水泵的气蚀裕量值0.058MPa,甚至有的时候会小于该值,对热网系统的安全运行造成很大的隐患。
        3、研究方法说明
        针对同类型机组热网运行运行情况调研,咨询同处于相同位置的京能燃气热电热网相关运行参数,然后对燃气热电热网运行工况参数进行对比分析。
        (1)对相近机组进行调研,京能热电厂与我厂地理位置相近,海拔相同,调研其是否也存在相同的问题。
        (2)查询热网循环水管道布置问题,确认热网回水管道在厂内是否布置位置过低。
        (3)检查我厂内热网管道范围内是否存在堵塞,重点放在热网回水滤网上面。
        (4)联系热工专业对热网回水压力测点、热网循环水泵入口压力测点进行校验。
        通过以上步骤初步确认造成回水压力的主要几个原因。
        4、主要原因分析
        a、首先联系热工专业对热网回水压力测点、热网循环水泵入口压力测点进行校验。经校验后,确认两处的压力测量变送器工作正常,测量值能够正确反映实际回水压力。将此原因排除。
        b、经调研,京能热电厂地处我厂南侧,紧邻我厂,海拔相同,地理位置相近,其热网循环水泵的在冬季大负荷期间,入口压力最低到过0.08MPa,其热网循环水泵的入口压力会联跳热网循环水泵,跳闸值为0.07MPa,故在冬季热网大负荷期间,京能热电会持续补水80t/h左右。
        c、我厂共配备四台相同型号的热网循环水泵,型号为600SR153+型单级双吸热网循环泵,目前我厂热网循环水泵的最低入口压力即其必须气蚀NPSHr为5.8m,在我厂所处的大气环境及温度下大约可以换算为其入口压力最低不能低于0.058MPa。所以从京能热电厂的回水压力来分析,热网系统回水压力进入我厂后,理论上能够满足热网循环水泵的运行。
        d、我厂回水压力
        热网循环水泵的入口压力在供热大负荷期间,频繁接近热网循环水泵的气蚀裕量值0.058MPa,甚至有的时候会小于该值,对热网系统的安全运行造成很大的隐患。
        我厂内热网回水供回水母管直径均为1220mm,如此大的的管径,不会造成太高的压差,热网回水压力表安装地点在热网回水管道沟内,其和热网循环泵入口压力相差大约为0.06MPa左右,压差正等于管道沟与汽机零米高度差。所以从热网入口压力表处至热网循环水泵的之间没有造成回水压力低的因素。
        e、热网回水经过热网回水电动门后,经过一级滤网进入厂内,热网回水滤网技术参数如下:
       
        5、研究的意义与效果分析
        5.1.节能效果
        通过提高热网循环水回水压力,可以减少热网系统补水量。我厂的热网补水是经过纤维过滤器、超滤、一级反渗透处理过的水,其成本相对较高,每补一顿水相当于消耗1.56吨中水,治理前,热网补水流量经常性的达到100吨以上,治理后产生了明显的节能效果。
        5.2.降低事故情况下停机风险
        热网循环水泵的入口压力气蚀裕量为0.058MPa,我厂联合循环二拖一背压运行措施中规定:热网循环泵入口压力持续下降低至0.058Mpa,立即汇报调度,申请降低机组负荷,继续降低热网循环水流量,保证热网循环泵运行安全。通过此次攻关,提高了热网循环水回水压力,提高了热网运行的稳定性,尤其是背压期间,减少了热网方面的安全隐患,降低了停机风险。
        5.3.保护设备
        本项目实施后提高了热网循环水泵入口压力,在冬季大负荷期间,热网流量较高时,既保证的热网供热能力,又减少了热网循环水泵汽化的可能性,提高设备运行安全裕量。
        5.4.经济效益
        通过数据分析,热网循环水回水压力压力提高后,产生直接和间接的经济效益。
        直接经济效益:平常热网系统需要持续补水,补水流量经常达到100t/h,治理后,热网补水量明显降低。我厂热网补水采用一级反渗透处理过的水,中水经纤维过滤器、超滤、一级反渗透后,产水率为64%左右,我厂从2017年11月至今2018年11月,向热网累计补水量为43836吨,换算成中水即68493吨,治理后,不考虑极端情况,补水量将全部节省下来。
        间接经济效益:由于热网回水压力的提高,减少了热网循环水泵的因入口压力低造成的出力限制,提高了热网供热能力。
        6、结论
        通过治理后的运行数据分析表明:本项目实施后热网循环水回水压力有比较明显的提高,既保证了热网循环泵的设备安全,进一步提高了热网系统、联合循环机组的安全性。降低了热网补水流量,在提高了经济性的同时,减少了对水资源的需求。消除了因热网循环水泵入口压力低造成的供热限制,提高机组供热能力。
        参考文献:
        [1]京燃热电集控运行规程.2017.
        [2]宗绪东.热网循环水泵组存在的问题及优化[J].华电技术,2018.
        [3]郑萌,李宏俊,王振华,孙枫然,王晓军.热网增容改造方案的工程量与经济性分析[J].煤气与热力,2018.
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