1000MW级二次再热机组汽动给水泵选型研究.pdf
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1、 h !- 1 , - 二次再热 1 0 0 0 Mw级二次再热机组汽动给水泵选型研究 圆 嘲嘲嘲岫 1 0 0 0 MW 级二次再热机组 汽动给水泵选型研究 王 亚军 ,朱佳琪 ,李林 ,陈仁 杰 ( 华东 电力设计 院有 限公司,上海2 0 0 0 6 3 ) 摘要 :本文主要介绍 1 0 0 0 Mw 二次再热机组汽动给 水泵选型,从技术发展趋势和机组更经济运行的角度给 出 二 次 再热 机 组汽 动给 水泵 组 的选 型 意 见。 关键词 : 给水泵 ; 给水泵汽轮机 ; 二次再热 ; 扬程。 中图分类号 : T M6 2 1 文献标志码 : A文章编号 : 1 6 7 1 - 9 9
2、 1 3 ( 2 0 1 6 ) 0 5 - 0 0 0 1 1 1 Fe e d W a t e r Pu mp S e l e c t i o n Re s e a r c h f o r 1 0 0 0 M W Do u b l e Re h e a t Un i t WA NG Y a - j u n , Z HU J i a q i ,L I L i n , C H E N G R e n - j i e ( E a s t C h i n a E l e c t r i c P o w e r D e s i g n I n s t i t u t e C o , L t d ,
3、S h a n g h a i 2 0 0 0 6 3 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e a r t i c l e ma i n l y i n t r o d u c e s t h e s e l e c t i o n o f s t e a m t u r b i n e d r i v e n f e e d wa t e r p u mp o f d o u b l e r e h e a t f o r 1 0 0 0 M W u n i t As t h e t e c h n i c a l d e v e l o p me n t
4、t r e n d a n d t h e o p t i ma l o p e r a t i o n o f u n i t s t h e s e l e c t i o n o f f e e d p u mp g r o u p o f d o u b l e r e h e a t u n i t s i s p r e s e n t e d K e y wo r ds : b o i l e r f e e d wa t e r p u mp ;b o i l e r f e e d wa t e r p u mp t u r b i n e ; d o u b l e R e
5、 h e a t ;d e l i v e r y h e a d 1概述 对 于 1 0 0 0 Mw 超超 临界 二 次 再 热机 组, 给水泵扬程较高,相 比常规超超 临界百万机组 给水泵增加 2 5 ,不过流量相比减少 7 ,轴功 率相 比增加 1 2 左右,从泵的工作点来基本是 现有成熟给水泵性 能曲线的延升,曲线会 更陡 些 。因此二次再热机组对给水泵提 出了更高要 求 ,鉴于给水泵在 电厂系统中具有重要的地位, 给水泵组运行的可靠性与经济性显得特别重要。 本文主要研究火力发 电厂汽动给水泵 的选型及 配置方案,包括 : ( 1 )目前国内外同容量等级机组给水泵配置。 ( 2 )
6、汽动给水泵 的配置原则 ( 包括 1 0 0 容 量汽泵方案可行性分析、1 0 0 容量汽泵方案与 2 5 0 容量汽泵方案的技术经济比较 ) 。 ( 3 ) 推荐适合二次再热机组的给水泵组配置 方案。 电动启动给水泵的选型与配置与常规百万 机组类似,本文就不再论述了。 2国内外同容量等级机组给水泵配置 国内目前 已经投运或在建的超超临界 1 0 0 0 Mw 火力发 电机组主汽轮机和给水泵配置详见 表 l ( 不完全统计 ) 。 国际上和 1 0 0 0 MW 二 次再热机组超超 临 界机组容量相近的机组主要集中在欧洲和 日本, 具体给水泵的配置情况见表 2和表 3 。 3二次再热机组汽泵配
7、置原则 3 1关于汽动给水泵的数量及容量 汽动给水泵 的台数和容量选择,取决于机 收稿日期:2 0 1 6 0 2 1 7 作者简介 :王亚军( 1 9 7 4 一 ) ,男,安徽舒城县人,高级工程师 ,从事电厂热机专业的设计。 2 0 1 6 年 1 0 月 第 5 期 O 1 表1 部分国内1 0 0 0 Mw火力发电机组主汽轮机和给水泵配置 _ MI _ 即口 I I 鞠_ U IfiI J lfi i _1 I 旧 i l嘲 1 玉环 电厂 41 0 0 0MW I 汽J 2 5 O B MC R 1 2 5 B MCR 启动+蓊J 1 j 2 邹县电 一 2 1 0 0 0MW 农
8、2 5 O B MCR l 2 5 B MCR 启动+备刚 3 泰州电厂 2 l 0 0 0MW 哈汽厂 2 5 O B MCR I 3 0 B MCR 启动+ 各j_ _i 4 外高桥兰期 2 l 0 0 0MW I 汽厂 l l 0 0 B MC R 无 5 北 仑二 期 2 1 0 0 0MW L 汽J 2 5 0 B MC R l 3 0 B MC R 启动 6 宁海二 期 2 1 0 0 0MW 汽厂 2 5 0 B MC R 无 7 海 门 一期 2 l 0 0 0MW 孬 三 汽 J 2 5 O B MC R 3 0 B MCR 动 8 北 揠 电厂 2 l 0 0 0MW I
9、一 汽 厂 2 5 O B MC R 3 0 B Mc R 动 + 器J 】 9 彭城一 = 期 2 l 0 0 0MW 汽厂 2 5 O B MC R 3 0 B MCR 启动 l 0 大 漕泾 电厂 2 l () 0 0MW 上汽 厂 2 5 0 B MC R 4 0 B MC R启动 1 1 金陵电厂 2 1 () 0 0MW 汽J 2 5 0 B MC R 3 0 B MC R 启动 1 2 常 熟 电 2 1 () 0 0MW 卜 汽 2 5 O B MC R 尤 l 3 徐州 I 电厂 2 1 0 0 0MW 卜 2 5 0 B MC R 允 1 4 谏 壁 电 2 1 () (
10、) ( ) MW f J 2 5 O B MC R 尢 1 5 新 密 电厂 2 l 0 0 0MW 身 J 2 5 O B MC R 见 1 6 【 电泰州 期 2 l ) 0 0MW J 汽J 2 5 0 B MC R 尤 l 7 莱芜电厂 2 l 0 0 ( ) MW J 汽J 2 5 0 B MC R 尤 表2 欧洲8 0 0 Mw以上机组给水泵配置 啊 一 扔 r誓 I ll | 曩 日 - _釉 一 目 嗣 啊 _ 一 堋 _ 两 啊 皤 日 W 明 _ m in i _ Iiillilli _ l 9 9 3 S c h wa r z e P u m p e ,8 0 0 MW
11、,G e r ma n y 1 汽 泵 H P T 3 5 0 4 4 0 5 s 5 3 1 4 2 3 8 7 1 5 8 I 7 1 9 1 l 9 9 3 S c h wa r z e P u m p e ,8 0 0 MW ,G e r ma n y 电泵 1 2 8 3 3 I 5 3 4 9 6 0 1 8 4 1 9 9 3 Bo x b e r g ,9 0 7 MW ,Ge r ma n y l 泵 HP T 3 5 0 4 4 0 5 S 5 3 3 5 3 3 7 9 0 5 8 0 ( ) 1 9 9 1 9 9 3 B o x b e r g ,9 0 7 MW ,
12、G e r ma n y 2 【 U泉 1 3 l l 3 l 2 4 4 9 7 0 1 9 4 1 9 9 5 L ip p e n d o r f ,9 3 0 MW,G e r ma n y l 汽泵 H P T 4 0 0 4 8 5 6 s 6 3 4 6 8 3 7 1 4 4 7 2 l l 8 2 l 9 9 5 L ip p e n d o r f ,9 3 0 MW ,G e r ma n y 2 电 泵 详 2 0 0 2 N i e d e r a u s s e m,9 0 0 MW,Ge r m a n y 1 汽泵 C H T A】 4 0 5 5 2 6 6
13、2 3 6 8 7 4 7 6 5 2 0 0 2 Ni e d e r a u s s e m,9 0 0 MW ,Ge r m a n y 电 泵 不详 注:Ni e d e r a u s s e m和L i p p e n d o r 电动给水泵配置参数不详。 表3 H本8 0 0 MW以J 二 机组给水泵配噩 I U _ _n - I,J l 疆 iI “ I 团 l 】r 口E - -。 一 _I 圃 l翻 I _ l l且睫 啊 M 黼明 _ 唧 耳删 婀 同 I 啊 册- 舶 暖 一 1 9 8 6 T o k y o E l e c tr ic Co H i g a s h
14、i O h g i s h j n 1 a P S I 1 电泵 1 2I 2 l 4 6 s t g H S B 6 8 4 5 2 5 0 一 l 8 1 5 2 0 0 l 6 8 9 l 9 9 l T o k y o E l e c t r i c C o Hir o n o P S 4 2 汽裂 I 6 1 6 1 8 - 5 s t g H DB 5 1 7 6 0 3 0 9 7 5 5 0 0 l 8 3 4 1 9 9 l T o k y o E l e c t r i c C o H i r o n o P S“ l 电泵 1 21 2 1 4 6 s t gHS B 6
15、 8 8 0 2 4 8 5 3 0 0 1 6 7 6 】 9 9 3 S o ma K y o u d o E l e c t r i c C o 。 S h i n c h i P S # 2 2 汽 1 6 1 6 1 8 - 5 s t g H D B 5 l 7 0 ( ) 3 2 0 2 0 5 5 5 0 0 1 8 4 1 9 9 3 S o ma K y o u d o E l e c t r i c C o S h i n c h i P S # 2 1 电泉 1 2 1 2 X 1 4 - 6 s t g H D B 6 8 5 0 2 4 8 1 8 4 5 2 0
16、( ) l 6 9 4 1 9 9 5 T o h o k u E l e c t r i c P o w e r C o H a r a ma c h j P S 1 2 汽泉 1 6 1 6 1 8 - 5 s t g HD B 5 1 6 5 0 3 1 l 5 5 0 0 1 8 2 7 1 9 9 5 T o h o k u E l e c t r ic P o w e r C o H a r a ma c h i P S# l l 电泵 1 2 1 2 1 4 - 6 s t g H D B 6 8 2 5 2 3 8 5 5 2 0 ( ) I 6 8 E l e c t r i
17、 c P o we r De v e l o p me n t Co T a t i b a n a wa n 2 t 泵 1 61 6I 8 - 5 s t g HDB 5 1 6 9 0 3l 7 5 5 O 0 1 7 4 8 l 9 9 8 PS I E l e c t r i c P o w e r D e v e l o p me n t C o T a t i b a n a w a n 电泉 I 2 I 2 1 4 6 s t g HS B 6 8 4 0 2 5 5 5 4 0 0 1 61 3 l 9 9 8 l PS #】 02 。 2 o 1 6 年 1 0 月 第 5
18、 期 二次再热 i 0 0 0 Mw级二次再热机组汽动给水泵选型研究哪 哪 咖嘲 组 容量 、设备质量、机组在 电网中的作用、设 备投 资等多种因素。根据 大 中型火力发 电厂 设计规范) GB 5 0 6 6 02 0 1 1 第 1 2 3 - 3 条要求, “ 对 3 0 0 Mw 及 以上机组 的给水泵 宜配置 2台,单 台容量应为最大给水量 5 0 的汽动给水泵 ; 或 配置 1台,容量应为最大给水量 1 0 0 的汽动给 水泵” 。但从 目前国际各电厂的配置来看 己运行 的百万等级机组中, 日本 电厂多采用 2 5 0 汽 动给水泵方案,欧洲 电厂多采用 1 X 1 0 0 容量
19、汽动泵,国内电厂 多采用 2 X5 0 汽动给水泵方 案,也有个别电厂采用 1 X 1 0 0 容量汽动泵。 配 2 5 0 容量 汽动泵,优 点是一台汽动 泵组故障时,另一 台泵仍能带 6 0 负荷运行, 对机组负荷影响较小。正是基 于可靠性高的优 点,日本百万等级 电厂 的汽泵全部采用 2 X5 0 容量 ,而且该配置在 国内百万等级 电厂 以及其 他 3 0 0 MW、6 0 0 Mw 亚临界、超临界电厂广泛 采用。该方案适用于二次再热机组。 配 1 1 0 0 容 量 汽 动 泵, 单 泵 在 机 组 4 0 1 0 0 负荷范围,泵与主机的负荷相匹配, 系统简单、操作和调节比较方便
20、。低于 4 0 负 荷,则切换至备用汽源 ,也能保证机组正常运 行。此外,给水泵主泵 、前置泵 给水泵汽轮 机效率较高也是 1 0 0 容量方案的一项重要优 势,仅就汽动给水泵主泵来说,1 0 0 容量给水 泵较 5 0 容量给水泵效率高 2 左 右。该方案 适用于二次再热机组 。 采用 1 0 0 全容量汽动给水泵 ,可简化 系 统,而且机 组热耗要 比采用 2 5 0 容量配置 方式要低,有利于提高机组运行的经济性 。但 当 1 0 0 全容量汽动给水泵组故障时,机组如设 有启动 备用 功能的 电动给水泵,则机组 只能 靠 电泵维持运行,因此采用 1 0 0 全容量汽动给 水泵,对泵的可靠
21、性要求很高。 国内 己投产或 正在建设 中的 1 0 0 0 MW 超 超 临 界 湿 冷 机 组 汽 动 给 水 泵 配 置 方 案 主 要 有 2 5 0和 1 x 1 O 0 两种 型 式 ,早 期 建设 1 0 0 0 MW 机 组给 水泵 多采用2 5 0 配 置型 式。随着设备制造技术水平的提高并通过运行验 证, 目前给水泵及给 水泵汽轮机运行可靠性 已 较高,在近年新建 的部分 1 0 0 0 MW 高效一次再 热工程中,给水泵逐步采用 1 1 0 0 配置方案。 1 X 1 0 0 给 水泵 组 配置 方案 热经济 性 十 分 明 显,1 0 0 0 MW 机 组配 置 1 0
22、 0 全 容 量给 水泵组将成为国内后续项 目的主要技术发展方 向。但对 于给水流量和 扬程 、以及小机进汽参 数 有所不 同的 1 0 0 0 MW 二 次再热机 组,采用 1 X 1 0 0 配置方案需进行深入论证。 3 2给水泵选型 3 2 1给水 泵的配置 对 于常规 百万机 组 2 X5 0 容量 的给水泵 组配置方案 ,国外给 水泵的制造厂相对较 多, 有 S u l z e r 、KS B、荏 原和 日立等,其 中 目前世 界上主汽压力最高 ( 3 1 MP a ) 的日本川越电厂给 水泵为 日本荏原供货 ,为两 台 2 5 0 容量 的 给水泵组 ;国电泰州二期、莱芜等国内二次
23、再 热机 组均为 2 5 0 容量 的给水泵组配置,均 采用芯包进 口。对于 国内已经投运的 1 0 0 0 MW 超超 临界机 组,初期建设 的机组 2 X 5 0 容量 给水泵组配置方案 中的给水泵都采用进 口。但 是 目前随着国内给水泵厂家 的制造和设计能力 的逐步提高,在采用进 口芯包基础上 ,上海 电 力修造总厂有限公司、上海凯士比泵有 限公司、 沈 阳水泵厂、山东荏 原博泵厂、大连苏尔寿 已 经开始设计和制造 5 0 容量的给水泵,并有相 应的国内工程运行业 绩。二次再热机组给水泵 扬程较高,相 比常规超超临界百万机组给水泵 增加 2 5 ,不过流量 相 比减少 7 ,轴 功率相
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