300MW机组电泵改汽泵可行性分析

300MW机组电泵改汽泵可行性分析
【摘要】电动给水泵改为汽动给水泵方式时，可有效降低发电厂用电率，同时可以利用锅炉富裕的蒸发量，保持发电机功率不变可以增加机组的上网电量。

【关键词】电泵改汽泵；改造；节能降耗
引言
随着能源紧缺，全球气候变暖，空气污染严重，节能降耗是关系经济社会可持续发展的重大战略问题。

火电行业既是优质清洁能源的创造者，又是一次能源消耗大户和污染大户，因而也是国家实施节能减排的重点领域。

降低火电厂供电煤耗的一个主要方面就是降低厂用电率和机组的背压。

其中给水泵电耗占厂用电2.6%，电动给水泵在直接空冷机组应用多年，从自身角度挖掘降低能耗的措施，电动给水泵改造汽动给水泵，成为降低厂用电的有效措施。

300MW直接空冷机组在夏季环境温度达33℃，机组运行背压高、煤耗大，本着节能降耗的原则，必须增加空冷系统冷端能力，以满足机组夏季带负荷能力，减少发电煤耗，降低机组运行成本。

1 改造方法
1.1 拆除电厂现有的1台50%容量的电动给水泵及前置泵，改造为1台100%的汽泵，布置于汽轮机房0米，给水泵汽轮机采用上排汽方式，排汽至主机空冷排汽管道，在水平段加装真空蝶阀。

拆除靠固定端侧的一台电动给水泵组，以便于安装汽前泵及电机。

1.2 可将原有的两根50%容量的前置泵入口管道其中两根合并，引出DN500mm的前置泵入口管道（降低流速，减小阻力），接至布置于0m汽前泵，最后经汽前泵出口引至0m的汽动给水泵入口管道。

汽轮机给水泵出口管道与原给水泵母管相连。

1.3 采用主机四段抽汽为给水泵汽轮机驱动汽源（压力0.832Mpa，温度300℃），给水泵汽轮机进汽量约60t/h。

1.4 新建湿式冷却塔，尖峰冷却运行。

2 经济性比较
2.1 300MW机组电泵与汽泵方式经济性对比
2.1.1汽动给水泵改造，采用主机四段抽汽为给水泵汽轮机驱动汽源（压力
0.8Mpa，温度300℃），按四段抽汽为驱动汽源对两种给水泵方式经济性进行对比：
2.1.2采用汽动给水泵时，主机抽汽是通过小汽轮机做功后经过输出轴直接拖动给水泵做功。

影响汽动给水泵效率的主要是：（小汽轮机效率、机械效率、给水泵效率）。

目前国内小汽轮机生产厂家设计的小汽轮机效率约82%，给水泵厂家设计的给水泵效率为81%，机械效率一般为98.5%。

机组负荷率按75%负荷考虑小汽轮机正常运行效率约78%、给水泵效率约78%，则汽动给水泵的综合效率
2.1.3采用电动给水泵时，主机抽汽将会在低压缸中进一步做功，最后经发电机输出，而由发电机输出的部分功率经变压器和线损后送到给水泵驱动电机、液力耦合器后输送到给水泵的输入轴上，驱动给水泵做功。

影响电动给水泵效率的主要是：（主机低压缸效率、发电机效率、变压器和线损效率、电动机效率、液力耦合器效率、给水泵效率）。

同样按机组负荷率75%计算：主机低压缸效率为90%、发电机效率为98.7%、变压器和线损效率为98%、电动机效率96%、液力耦合器效率85%、给水泵效率78%；则电动给水泵的综合效率
结论：300MW机组主机负荷率为75%时，从驱动综合效率来看，汽动给水泵方式较电动给水泵方式效率高4.5197%，
2.1.4采用汽动给水泵方式时，降低了发电厂用电率，按电厂运行统计，电动给水泵耗电率约2.7%，即同样的发电机功率时，电厂可增加约2.7%的上网电量，从而提高电厂效益。

电泵改汽动后，主机抽取了四段排汽驱动给水泵汽轮机，一定程度地降低了机组的发电能力，但由于目前电网装机容量偏大，停备机组容量较大，造成在运机组负荷都不能满发，因此改造为汽泵后，可以利用锅炉富裕的蒸发量，保持发电机功率不变，但机组发电厂用电率下降，可以增加机组的上网电量。

2.2 改造后的效益
2.2.1汽动给水泵收益：汽动给水泵改造后可降低厂用电率约2.7%，两台机组年新增上网电量约 2.7/100×30亿=8100万kW.h，增加上网电量收益约8100×0.37=2997万元；电泵改汽泵，由于汽耗率增加，机组发电煤耗增加10g/kW.h，造成用煤量增加约10/1000000×30亿=30000吨，造成燃料费用增加约30000×300/10000=900万元；则汽动给水泵改造年收益约2097万元。

2.2.2尖峰冷却器收益：夏季投入尖峰冷却器系统机组背压可降低15kPa左右，按一年尖峰冷却器投运4个月，背压降低1kPa影响煤耗1.25g/kWh，两台机组年发电量约30亿kWh，标煤单价300元/t计算，全年节约成本：
15×1.25×4/12×30×300=562万元。

2.2.3免考潜在收益：尖峰冷却器改造后，机组背压大幅降低，不会发生机组由于背压高限制负荷，减少了电网对机组限出力的考核。

3 结束语
300MW机组电泵改汽泵，机组的厂用电率降低的2.6%，同样工况下增加了机组的上网率。

与之配套尖峰冷却器，降低机组夏季的运行背压，同工况下，机组的供电煤耗降低5g/kW.h，因此电泵改汽泵，配套尖峰冷却器具有一定的推广应用价值。