摘要：加强节能降耗的工作是一个重要的措施深入贯彻落实科学发展观,实现节约资源的基本国策和构建节约型和谐社会,以及长期战略方针,国民经济和社会发展的紧迫任务。节能降耗水平是衡量发电企业技术和管理水平的重要指标，关系到企业的核心竞争力和长期盈利能力。循环水系统是1000MW燃煤机组的重要系统。该系统的主要运行设备为循环水泵。基于此，本文主要对1000MW超超临界机组循环冷却水系统节能改造及应用进行分析。
关键词：1000MW超超临界机组；循环冷却水系统；节能改造应用
1 循环冷却水系统介绍
神华国华寿光发电有限责任公司辅机冷却水根据压力、水质要求设置循环水系统、开式循环水系统和闭式循环水系统。循环水系统和开式循环水系统采用弥河水作为冷却水介质，闭式循环水系统采用除盐水作为冷却水介质。循环水系统按单元制设计，采用冷却塔二次循环冷却水系统，为凝汽器、开式循环水系统提供冷却水，循环水系统由冷却水塔、循环水泵、凝汽器、胶球装置、管道、阀门等设备组成。每台机组配置三台由长沙水泵厂制造的88LKXA-27.9型固定转速、固定叶片、立式斜流泵，循环水泵及配套电动机相关参数见表1。
表1 循环水泵及配套电动机参数
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开式循环水系统为开式循环，水源取自循环水泵出口母管，回水汇集后经循环水回水母管至冷却水塔散热，主要为闭式循环水热交换器及真空泵冷却器提供冷却水。闭式循环水系统由于水质要求较高采用独立的闭式循环系统，由除盐水补水、闭式水泵作为循环动力，通过闭式循环水热交换器由开式循环冷却水带走循环热量，主要为主汽轮机润滑油冷却器、发电机定子水冷却器、发电机氢冷却器、给水泵汽轮机润滑油冷却器、空压机、引风机电机油站、磨煤机减速机润滑油冷却器等主、辅机设备提供冷却水。
2 机组运行方式及存在问题分析
2.1 机组正常运行方式
机组正常运行期间，闭式水泵一台运行，一台备用。根据季节不同，循环水泵采用不同的运行方式：夏季：一机三泵运行，单泵参数流量Q=34463t/h，扬程H=31.5m，总循环水量103389t/h，其中开式循环水量5000t/h。春、秋季：一机二泵运行，单泵参数流量Q=38646t/h，扬程H=27.00m，总循环水量77292t/h，其中开式循环水量4000t/h。冬季：一机一泵运行，单泵参数流量Q=41760t/h，扬程H=24.3m，总循环水量41760t/h，其中开式循环水量3500t/h。
2.2 机组停机冷却及修后试转运行方式
机组停机冷却和修后试验期间，闭式水泵一台运行，一台备用。循环水泵一台运行，为开式循环水系统提供冷却水源，确保主机及其他部分辅机正常运行。当所有循环水用户已全部停运，且主机低压缸排汽温度＜50℃，方可停运循环水泵。
2.3 当前机组运行方式存在问题分析
机组停机冷却及修后试转期间，保持单台循环水泵运行，循环水流量为41760t/h。停机冷却期间所需闭式冷却水量为170t/h、试转期间所需闭式冷却水量为404t/h。此时对应所需开式循环冷却水量分别为220.4t/h和523.7t/h，所需开式循环冷却水量分别仅为为单台循环水泵运行时循环水流量的0.53%和1.25%，循环水泵实际运行点远远偏离设计点。由于该循环水泵为固定转速、固定叶片水泵，无法调节循环水流量，在所需开式循环冷却水量极少的情况下运行单台循环水泵是极其不经济的。
3 节能改造方案分析
3.1 节能改造方案一
在2号电动滤水器进口电动门前与1、2号闭式循环水热交换器进口母管之间，加装一台卧式开式水泵。开式水泵流量600t/h、扬程30m、配套电动机额定功率75kW。新加装的开式水泵布置在两台闭式循环水热交换器东侧。改造后，当机组正常运行时，开启1、2号电动滤水器进、出口电动隔离门，关闭开式水泵进、出口电动隔离门和手动隔离门，开式水泵停运，循环水泵正常运行。当机组停机冷却及修后试转时，关闭1、2号电动滤水器进、出口电动隔离门，开启开式水泵进、出口电动隔离门和手动隔离门，开式水泵运行，循环水泵停运。
3.2 节能改造方案二
在1、2号电动滤水器出口与1、2号闭式循环水热交换器进口母管上，加装一台电动隔离门，开式水泵进、出口管道分别接在新加装的电动隔离门进口和出口母管上。新加装的开式水泵布置在两台闭式循环水热交换器东侧。改造后，当机组正常运行时，开启1、2号电动滤水器出口母管上新加装的电动隔离门，关闭开式水泵进、出口电动隔离门和手动隔离门，开式水泵停运，循环水泵正常运行。当机组停机冷却及修后试转时，关闭1、2号电动滤水器出口母管上新加装的电动隔离门，开启开式水泵进、出口电动隔离门和手动隔离门，开式水泵运行，循环水泵停运。
3.3 节能改造方案三
在3号循环水泵入口滤网与钢闸门之间加装一台立式循环水泵，出口管接在三台循环水泵出口母管上。新加装的循环水泵流量800t/h、扬程38m、配套电动机额定功率135kW。当机组正常运行时，开启三台循环水泵进口钢闸门，关闭4号循环水泵出口电动隔离门，4号循环水泵停运，1、2、3号循环水泵正常运行。当机组停机冷却及修后试转时，关闭三台循环水泵进口钢闸门，开启4号循环水泵出口电动隔离门，4号循环水泵运行，1、2、3号循环水泵停运。
3.4 节能改造方案分析
方案一：优点是从2号电动滤水器进口电动门前取水，通过开式水泵将水直接送入1、2号闭式循环水热交换器，避免了循环水系统阀门内漏造成闭式循环水热交换器换热效果差的现象，可根据闭式循环水热交换器用水量选用流量合适的卧式开式水泵，避免选用大功率的开式水泵造成用电浪费，运行成本低。
方案二：优点是从1、2号电动滤水器出口取水，通过开式水泵将水直接送入1、2号闭式循环水热交换器，避免了循环水系统阀门内漏造成闭式循环水热交换器换热效果差的现象，可根据闭式循环水热交换器用水量选用流量合适的卧式开式水泵，避免选用大功率的开式水泵造成用电浪费，运行成本低，开式水泵安装比较方便。
方案三：优点是系统简单，安装设备少，操作简单，前期投入费用较低。缺点是立式循环水泵安装复杂，新加装的循环水泵与闭式循环水热交换器之间的管道长度约450m，系统阻力较大。另外，循环水泵出口及凝汽器进出口阀门均为大口径蝶阀，阀门通径分别为DN2200和DN2800，设备实际投入运行后，一旦该阀门出现内漏，造成进入闭式循环水热交换器的冷却水流量严重不足、换热效果差。因此，需选用更大流量和更高扬程的水泵，耗电量大、运行成本高。
综合对比分析，方案一为最优方案，为本次节能改造最终采用的方案。机组停机冷却及修后试转期间，所需开式循环冷却水量分别为220.4t/h和523.7t/h，按最大523.7t/h并考虑一定富裕量，最终选用卧式单级双吸离心水泵，型号10SH-9wst、流量600t/h、扬程30m，开式水泵及配套电动机。
4 结语
通过对1000MW机组开式循环水系统实施节能改造，有效降低全厂直接厂用电率，大大提升机组运行经济性，取得了良好的节能减排效果。火电机组在节假日期间调停将成为常态，该节能改造技术的节能效果将更加明显。该节能改造技术的成功应用，为其他机组节能改造提供了可借鉴的经验。
参考文献：
[1]张晓东，张建华.莱州电厂百万机组循环水泵方式优化调整[J].发电与空调，2014,(5):27-29.