200MW机组低压加热器疏水系统改造热经济性分析

进入凝汽器 ,那么新蒸汽做功下降值为 :
ΔH2
=
α w
Δτη
8 87
+ (τ8
-
Δτ 8
)β8η8

(2)
式中 ,Δτ8 为 8号低加出口主凝结水因疏水混合而提高的热
焓值 ;αw8为 8号低加混合点混合后的主凝结水份额 ;β8 为流
经 8号低加疏水泵的疏水份额 。
所以 7号 、8号低加疏水泵因故障停运使装置效率的相
水蒸汽性质所决定的 。就是说 ,疏水冷却将大大减少疏水自 流的节流损失 ,降低不可逆损失 ,因而热经济性得到提高 。
图 2 改造方案一原则性系统图
图 3 改造方案二原则性系统图
2. 2 改造方案的热经济性比较
方案二与方案一的不同之处是 7 号低加疏水增加了 1
台疏水冷却器 ,由于增设疏水冷却器 ,疏水 冷 却 放 出热 量
Abstract: In view of the fault of drain system of low p ressure heaters of 200MW unit in J ingyuan power p lant, this article makes thermoeconom ic analysis for the p roblem s and puts forward some reconstructed schemes, what’s more, uses the e2 quivalent enthalpy drop method contrast the thermoeconomy of different schemes, and compares the econom ic benefit be2 tween p resent unit and after reconstructing unit. This paper p rovides scientific warrant for thermoeconom ic analyzing for fault of drain system of low p ressure heaters and has a referenced value on the thermal system reconstruction. Key words: therma l system; low pressure hea ter; dra in system; therma l econom y; equ iva len t en tha lpy drop m ethod
摘要 :针对国电靖远电厂 200MW 机组低压加热器疏水系统出现的故障问题进行热经济性分析 ,提出不同的改造方 案 ,并利用等效焓降法对不同方案以及改造前后的热经济性进行了比较 。为低压疏水系统故障问题热经济性分析 和节能提供了科学的依据 ,对改进热力系统具有参考价值 。 关键词 :热力系统 ;低压加热器 ;疏水系统 ;热经济性 ;等效焓降法 分类号 : TK284. 1 文献标识码 : A 文章编号 : 100125884 (2008) 0620471203
表 1
机组主要参数
加热器编号
Hj
η j
α j
τ j
5
650. 1
0. 257 52 0. 037 186
130. 1
6
488. 8
0. 198 86 0. 021 124
66. 2
7
433. 9
0. 168 01 0. 037 773
134. 0
8
253. 3
0. 099 31 0. 044 182
性 ,下面比较改造前的系统与方案一的热经济性 。改造前的
系统相对于方案一做功变化为 :
ΔH
=
α w
Δτ
77
(η6
-
η 8
)
+ (τ7
-
Δτ 7
)β7η7
+αw
Δτ
88
(η7
-
η 8
)
(6)
式中 ,Δτ7 为 7号低加出口主凝结水因疏水混合而提高的热
焓值 ;αw7为 7号低加混合点混合后的主凝结水份额 ;β7 为流
165. 1
H = 1 226. 0kJ / kg;ηi = 0. 432 2;Δτ7 = 2. 25 kJ / kg;αw7 = 0. 847 9;
Δτ 8
= 0.
95kJ / kg;αw8
= 0.
744
6;
b = 328.
8g/
( kW ·h) 。
2 机组低压加热器疏水系统改造方案
因 7号 、8号低加的疏水压头原因 (处于负压状态 ) ,疏 水泵须安装在较低的位置 ,以保证疏水泵入口压头 ,这就导 致了疏水泵安装环境较为恶劣 ,导致疏水泵电机绝缘容易受 损而导致检修停运 ,另外由于疏水泵经常运行在低入口压头 工况下 ,导致疏水泵经常发生汽蚀 ,汽蚀使泵体发生损坏而 停运检修 。通过对低压加热器疏水泵故障停运热经济性分 析得到 ,一旦疏水泵因故障停运 ,疏水直接进凝汽器 ,那么将 使装置效率下降 0. 426% ,煤耗增加 1. 4 g / ( kW ·h)之多 ,而 且故障维修费用每年要几十万元 ,所以有必要对机组的低压 加热器疏水系统进行改造 。 2. 1 改造方案
经 7号低加疏水泵的疏水份额 ;Δτ8 为 8号低加出口主凝结
水因疏水混合而提高的热焓值 ;αw8为 8 号低加混合点混合
后的主凝结水份额 。
第 6期
于淑梅等 : 200MW 机组低压加热器疏水系统改造热经济性分析
4 73
改造前的系统相对于方案一装置效率的相对变化为 :
第 50卷 第 6期 2008年 12月
汽 轮 机 技 术 TURB INE TECHNOLOGY
Vol. 50 No. 6 Dec. 2008
200MW 机组低压加热器疏水系统改造 热经济性分析
于淑梅 ,董志国 ,李金磊 ,曾庆华
(华北电力大学 电站设备监测与控制教育部重点实验室 ,保定 071003)
0 前 言
目前我国电力工业已发展到以 300MW、600MW 以及更 大容量机组为主流 ,然而我国并网发电的 200MW 汽轮发电 机组尚有 200台左右 , 200MW 机组退出历史舞台尚需一定 时日 。200MW 汽轮发电机组相比于大容量机组各项经济指 标已处于相对落后的水平 ,保障 200MW 机组安全经济的运 行是急需解决的问题 。本文针对国电靖远电厂 200MW 机组 低压加热器疏水系统出现的故障问题进行热经济性分析 ,提 出了改造方案 ,使机组能够在安全经济的 情 况 下 运 行 , 为 200MW 机组低压疏水系统故障问题热经济性分析和节能提 供了科学的依据 ,对改进热力系统具有参考价值 。
通过上节的分析 ,选择方案二对机组的低压加热器疏水
系统进行改造 。由于利用等效焓降法不好直接对改造前 、后
系统热经济性进行比较 ,本文采用间接法 ,即改造前 、后系统
的热经济性都先与方案一进行比较 ,得到相对于方案一的相
对变化值后 ,它们再相加减便可得到改造前 、后系统热经济
性的相对变化值 。上节已经比较了方案一 、二系统的热经济
1 机组低压加热器疏水系统现状
1. 1 机组低压加热器疏水系统 国电靖远电厂 4 台 200MW 汽轮发电机组 ,均为东方汽
轮机厂定型后的 N200 - 12. 75 /535 /535型一次中间再热 、超 高压 、单轴 、三缸 、三排汽 、冷凝式汽轮机 。机组给水回热系 统共设置 3台高压加热器 、1台除氧器 、4台低压加热器 ,其 中 7号 、8号低压加热器为带疏水泵的表面式加热器 ,如图 1
The Thermoeconom ic Analysis for Reconstructing D rain System
of Low Pressure Heaters of 200MW Unit
YU Shu2mei, DONG Zhi2guo, L I J in2lei, ZENG Q ing2hua
第 50卷
号低压加热器停运疏水泵将使新蒸汽做功下降 :
ΔH1
=
α w
Δτη
7 76
+ (τ7
-
Δτ 7
)β7η7
+τ8β7η8
(1)
式中 ,Δτ7 为 7号低加出口主凝结水因疏水混合而提高的热
焓值 ;αw7为 7号低加混合点混合后的主凝结水份额 ;β7 为流
经 7号低加疏水泵的疏水份额 。
同样的分析方法如果 8号低加因故障停运疏水泵 ,疏水
的代数和 ,其增加值为 :
ΔH
=
βΔγη 7 77
-
βΔγη 7 78
=
βΔγ 77
(η7
-
η 8
)
(4)
式中 ,Δγ7 为 1kg疏水在疏水冷却器中的焓降 ;β7 为流经疏
水冷却器的疏水份额 。
方案二相对于方案一装置效率的相对变化为 :
δη i
=
ΔH H +ΔH
×100%
(5)
从式 (4)可以看出方案二增加疏水冷却器后 ,比方案一
所示 。两台疏水泵的功率分别为 75kW 和 55kW ,疏水泵把 加热器的疏水打入主凝结水 ,是克服面式加热器因疏水逐级 自流而降低热经济性的有效措施之一 [1 ] 。 1. 2 疏水系统存在的问题及热经济性分析
现在 7号 、8号低加疏水泵由于疏水量不稳定 ,泵体和叶 轮汽化十分严重 ,故障率较高 ,维修费用每年每台机配套安 装的 3台疏水泵约为 25万元左右 ,加上电机的功率损耗与 设计初衷的节能效果完全不符 。一旦疏水泵出现故障停运 , 那么 7号 、8号低加疏水将直接进凝汽器 ,造成冷源损失 。下 面就利用等效焓降法 [2 ]来定量分析疏水泵停运对热经济性 的影响 。