电泵汽泵经济性分析.doc

300 MW机组给水泵组配置方式选择的探讨0概述给水泵组作为发电机组的重要辅机，其配置方式的优劣不但影响到热力系统的安全性及经济性，而且对电厂的投资以及由于不同配置所带来的布置上的变化从而引起投资上的增减也有较大影响。国内外的研究结果一般认为：300 MW以下机组采用电动给水泵组、300 MW以上采用汽动给水泵组的经济效益比较明显；而300 MW机组，电动给水泵方案与汽动给水泵方案经济效益差别不大。所以，国内外电厂各种配置方式都有。本文结合2000年示范电厂工程，对给水泵组配置方式的优化选择进行一些探讨。1给水泵组配置方式选择 国内300 MW机组给水泵配置方式主要有： 2台50汽泵1台50调速电泵； 2台50汽泵1台2530调速电泵； 1台100汽泵1台50调速电泵； 3台50调速电泵。在2000年燃煤示范电厂汽动泵方案中，我们选择了2台50汽泵1台30调速电泵的配置方式。以往，国内投运的300 MW机组以2台50汽泵1台50调速电泵较多。在1台汽泵故障时，另一台汽泵与50调速电泵并联运行，机组仍可带满负荷。而根据2000年示范电厂要求减少设备备用、设备备用由系统备用来补充、以求降低工程造价的思路，我们将备用容量由50降为30。1台50电泵与1台30电泵并联运行，按设计能力，机组出力可达90，实际运行达80以上。在现今我国电力供需矛盾趋缓的情况下，机组短时降低出力对电网调度影响不大。据给水泵厂资料分析，30容量电动泵设备费比50容量电动泵降低约50万元。而且由于电动机容量由55 MW降低到约3 MW，厂用启备变和工作变的容量可以减小，并可减少启动和工作电流，改善运行性能。因此，选择30容量泵是经济可行的。至于调速泵与定速泵的选择，从设备费用来讲定速泵有优势，但定速泵电动机与给水泵间设增速齿轮箱，泵出口需设大差压调节阀来调节给水流量，与汽动泵并联运行，调节匹配性能差，系统复杂。而采用调速给水泵，泵出口不需要大差压调节阀，经济性好，与汽动泵并列运行时都是改变其转速，便于给水自动调节。显然，从运行角度来讲，调速泵的经济性和可靠性要优于定速泵。在2000年示范电厂电动泵方案中，我们采用3台50电动调速给水泵的配置方式。3台泵形式相同，可减少备品备件种类，利于互换，便于维护和检修。2汽动泵方案与电动泵方案技术经济比较21热经济性比较给水泵驱动方式的选择主要取决于热经济性的高低。从国际上看，以英、法、德、意等为代表的西欧国家，倾向于采用电动方式。原因是：他们生产的小汽机内效率几乎相等于电能传递效率和主机低压缸内效率的乘积，电动驱动方式的综合投资要比汽动驱动低得多，故得以推荐。而美、日、前苏联则认为他们生产的小汽机内效率高，并大于电能4传递效率和主机低压缸内效率的乘积，故认为汽动驱动方式优于电动驱动方式。我国由于引进美国技术而多采用小汽机驱动方案。实际上，由于国产小汽机的内效率较主机低压缸内效率低得多，其经济性需作进一步论证。在条件相同的情况下，如果汽动方式的抽汽量所对应的相对效率高于不抽汽时这部分抽汽量在主机中继续作功时的效率，则表明汽动方式经济性高，反之，则电动方式经济性高。以哈尔滨引进型300 MW机组主机额定负荷时为例： a当采用汽动泵时，相对效率为： 汽泵ipie8298878706式中 ip为小汽机内效率，82； ip为小汽机机械效率，98； hexHex7078065878； hex为蒸汽从小汽机入口至排汽口的焓降，为： 3 14422 4372707；Hex为抽汽口至主机排汽口的焓降，为： 3 14422 33868056b当采用电动泵时，相对效率为 电泵igtmvfee 901999897 96959775式中 i为主机低压缸内效率，991； g为发电机效率，99； t为变压器及输电效率，98； m为电动机效率，97； v为升速齿轮效率，96； fe为液力耦合器效率，95； e为发电机组机械效率，97。显然，采用电动方式较汽动方式效率高，热经济性要好，而且为了简化分析，忽略了许多影响汽动泵方式经济性的因素，如小汽机蒸汽管道压力损失及散热损失对效率的影响等。如详尽考虑，汽泵方式更为不利。22热力系统汽动方案中给水泵原动机虽是小汽机，但要求的辅助系统是齐全的，如进汽、排汽、润滑、疏水、汽封等管路，阀门齐全，而且为了启动及低负荷运行，需要另供一路高压蒸汽，以及启动或检修后的调试用汽，故阀门切换复杂。小汽机的排汽进入主凝汽器，管路比较庞大，需配备大口径的水封式真空蝶阀。汽泵方案系统复杂，并需较大的设备基础。占用空间多，还要另设电动机驱动的前置泵。电动泵方案只要配6 kV电动机开关柜及相应电缆，设备布置在0 m层，节省空间，热力系统简单得多。而且汽动泵方案也要一套电动泵作为备用，同样要开关柜和电缆。23投资比较一套300 MW机组的2台小汽轮机系统的设备、土建和安装费合计约1 500万元。2台电动泵（采用进口液力耦合器）的设备及土建安装价格约计850万元，另加厂高变增容约50万元，总计900万元。在2000年示范电厂工程设计中，我们采用了模块化设计概念，电动给水泵模块作为汽动给水泵模块的替代模块，可节省除氧间容积约2 640 m3，可节省费用约60万元。因此，2300 MW机组采用电动给水泵仅设备及土建费用就可节省约1