谢小明
陕西能源麟北发电有限公司
陕西 宝鸡 721500
摘要：汽轮机的排汽压力（机组背压）作为机组运行的一个重要参数，是影响机组煤耗的重要因素，间接空冷机组背压主要通过循环水泵来调节。冬季为满足防冻要求，单间冷循环水泵维持高频率运行，夏季环境温度升高时，为降低机组背压，间冷循环水泵满频运行，使得耗电率大幅升高，进而影响厂用电率。为此，在保证间冷循环水系统及机组运行安全性的前提下，通过改变间冷循环水泵运行方式及控制间冷循环水泵运行频率来降低间冷循环水泵耗电率。
关键词： 运行方式 耗电率 频率 降低
某电厂两台350MW循环流化床锅炉机组2019年完成168小时试运行，2019年11月份，#2机组平均负荷185MW，间冷循环水泵耗电率0.42%。间冷循环水泵耗电率高的主要因素为：冬季为满足防冻要求，单间冷循环水泵运行频率在42Hz，间冷循环水热水、冷水母管差压维持在0.10MPa，夏季环境温度升高时，为降低机组背压，间冷循环水泵满频运行，间冷循环水泵耗电率高于设计值（0.34%），无法满足机组经济性要求。
一、公司简介
某电厂2×350MW超临界循环流化床间接空冷机组，汽轮机选用上海电气集团股份有限公司生产的CJK350-24.6-0.4/569/569型间接空冷抽汽凝汽式汽轮机。机组采用表凝式间接空冷系统，两台机组设置一座自然通风间冷塔，采用钢架结构烟塔合一布置，全部由钢结构件和铝板蒙皮组成，与传统钢筋混凝土烟塔相比，具有造价低、抗震性能好、施工周期短、环保节能突出的优点。烟塔服役结束后，所有钢材和铝材都可回收利用。而且借助冷却塔内十几倍的热空气对脱硫后的纯净烟气形成良好包裹、抬升、加热，提升了露点温度，使烟气扩散的更高更远，减少了液态SO2和固态粉尘的跌落量，降低了污染物浓度，减少了对周围环境的污染，极大程度的避免了雾霾的形成。同时开发了钢结构间冷塔温度场智能化监控系统和钢塔健康检测系统，实现了系统智能化、精确化控制，为世界首例。每台机组配置两台单级双吸卧式离心泵，型号：GS1400-32/12，采用YSBPKK710-12变频电动机。
二、间冷循环水泵单/双泵运行对比
针对间冷循环水泵耗电率高，发电部在实施《间冷循环水系统节能调整措施》的基础上，机组负荷177MW，进行了单、双泵运行对比试验，得出以下数据：
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图1：177MW单台间冷泵运行参数曲线
图2：177MW两台间冷泵运行参数曲线
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结论：
机组负荷在177MW运行，进行了三组试验，对单、双泵运行数据进行对比，由表1、表2数据对比得出：机组负荷相同，环境温度基本一致，在保证间冷系统满足防冻要求，即维持冷、热水母管差压在0.07MPa的情况下，间冷循环水泵单泵运行较双泵运行电流平均降低约8A，背压平均降低约0.79 kPa，低压缸排汽温度平均降低约1.73℃；
维持以上方式运行三个月，间冷循环水泵耗电率分别为0.347%、0.349%、0.279%，得出：将间冷循环水泵由单泵运行改为双泵运行后，机组背压基本持平，而间冷循环水泵耗电率由0.42%降至0.279%，节电率33.57%。
三、间冷循环水泵运行频率与机组背压对比分析
夏季工况，根据机组负荷及环境温度的变化，加负荷时优先开大扇区百叶窗开度，再增加间冷循环水泵频率，减负荷时优先降低间冷循环水泵频率，再关小百叶窗开度。在机组带满负荷，环境温度基本相同，百叶窗全开后的情况下，通过控制间冷循环水泵频率，进行了两组试验，将间冷循环水泵电流及机组背压变化情况对比得出以下数据：
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执行以上节电措施，机组月平均负荷206.4MW，间冷循环水泵频率20～42Hz，电流11～88A，平均背压10.72kPa，间冷循环水泵耗电率0.25%；机组月平均负荷223.3MW，间冷循环水泵频率17～42Hz，电流7.4～88A，平均背压10.13kPa，间冷循环水泵耗电率0.17%；机组月平均负荷212MW，间冷循环水泵频率17～37Hz，电流7.4～60A，平均背压10.03kPa，间冷循环水泵耗电率0.09%。
结论：由表3、表4数据及后期实际运行参数对比发现，在间冷系统百叶窗全开的前提下，环境温度及负荷相对稳定，逐渐增加间冷循环水泵运行频率，当间冷循环水泵频率由42Hz升至50Hz时，机组背压基本无变化，而间冷循环水泵电流由88A增加至141A。
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图3：间冷循环水泵频率与电流曲线图
图3为间冷循环水泵频率与电流对应关系，通过试验对比发现，间冷循环水泵频率在42Hz以上，随频率增加，间冷循环水泵电流大幅上升，虽然提高了间冷循环水流速，但机组背压及排汽温度并未降低，说明间冷循环水泵在42Hz以上运行未有效降低机组终参数的目的，反而使间冷循环水泵耗电率升高。
四、结论
冬季在保证间冷系统防冻的前提下，间冷循环水泵由单泵运行改为双泵运行，间冷循环水泵耗电率由0.42%降至0.279%，间冷循环水泵耗电率降低0.141%；夏季，在机组背压保持不变的前提下，将间冷循环水泵频率由50Hz降至42Hz，单台泵电流降低53A，厂用电率降低：53×2×6000×0.85×1.732/1000/350000×100%=0.267%。通过执行以上节电措施，2021年3月份，间冷循环水泵耗电率降至0.1%，较上年同期降低0.25%。
综上所述，机组负荷在185MW及以下，间冷循环水泵由单泵切为双泵运行，冬季工况维持间冷循环水热水、冷水母管压差在0.07MPa，既满足间冷循环水系统防冻要求又降低了间冷循环水泵耗电率；夏季工况，将间冷系统百叶窗全开，根据机组负荷及环境温度变化，间冷循环水泵双泵运行，调节频率在17Hz～42Hz，在保证机组安全运行的前提下，既满足水循环动力需要，又明显降低间冷循环水泵耗电率。间冷循环水系统双泵低频率运行是降低间冷循环水泵耗电率既简便安全、又成本低廉的节能措施，低频率运行不仅有明显的直接经济效益，且为机组长周期运行打下了坚实的基础。
参考文献（References）：
[1]韩玉霞,李鑫,赵爽.350MW超临界间接空冷机组冬季防冻措施研究[J].电站辅机,2016,37(2):23-26；
[2]蒋华.国产1000MW级超超临界机组间接空冷设计优化[C]//中国电机工程学会青年学术会议.2014；
[3]赵振虎.关于330MW超临界间接空冷煤电机组间冷运行优化的讨论.《电力设备》,2018,21。