低加疏水泵系统运行方式优化
青工创新创效五小成果展示
胜利发电厂一期运行部
翟纪伟
31岁 硕士研究生学历 现任胜利发电厂一期运行部见习班长
成果名称： 一期220MW机组#7低加疏水泵优化运行
胜利发电厂
成果背景介绍
为了更好的做好机组节能降耗工作，优化机组 运行经济性，减少机组电耗。对一期220MW机 组凝结水系统中#7低加疏水泵的运行方式进行优 化，机组停机过程中使用#7低加疏水泵代替凝结 水泵运行，减少机组停机后6KV（凝结水泵）设 备运行时间，降低电耗。
成果应用效果
通过一期#2机大 修以及#1机小修过程 中，使用#7低加疏水 泵代替凝结水泵运行 取得了较好的效果， 以每台机组停机过程 减少凝结水泵运行
20h计算，可节约厂 用电约7500KWh/ 台次。
敬本请成各果位的推专广家可多有电耗，对压降我厂厂用电
率具有较好的效果。
胜利发电厂
成果介绍
成果介绍
原运行方式：
机组停机后，停#7低加疏水泵， 保持凝结水泵运行，通过全开#5、 #7低加再循环门控制凝结水压力。
优化运行方式：
全开#7低加至凝结器手动门， 同时增加除盐水补水量，维持凝结 器高水位，开启#7低加疏水泵抽取 凝结器热井内凝结水打入凝结水管 道，维持凝结水压力，以满足机组 停机后低压缸喷水和给水泵机械密 封水需求。
谢谢！
胜利发电厂
660MW超超临界机组低压加热器疏水系统优化
660MW超超临界机组低压加热器疏水系统优化赵乐强;李睿霄【摘要】介绍了660 MW超超临界机组低压加热器疏水系统的配置方案,分析了低压加热器疏水系统配置疏水泵和采用逐级自流方式疏水时对汽轮机热耗的影响,热耗验收工况下采用疏水泵方案时汽轮机热耗下降约3 kJ/(kW·h),推荐采用配置2台100％容量疏水泵的低压加热器疏水系统的优化方案;同时,采用最小年费用法比较了疏水泵定速和变频调速方案,变频调速方案年费用最小,较定速低加疏水泵方案年费用减少1.63×104元,疏水泵推荐采用变频调速方案.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】3页(P42-44)【关键词】660 MW等级;超超临界机组;低压加热器;疏水系统;疏水泵【作者】赵乐强;李睿霄【作者单位】中国电力规划设计协会,北京 100120;吉林龙华长春热电一厂,长春130052【正文语种】中文【中图分类】TM621.4火力发电机组高效率、节能减排是我国燃煤机组发展的主线，目前国内燃煤机组除了热电联产机组外，新建机组原则上为600 MW等级超超临界机组。
低压加热器(以下简称低加)疏水系统是660 MW等级超超临界机组回热系统的重要组成部分，不同的低加疏水系统配置方案对应不同的运行经济性指标，因此有必要对660 MW机组低加疏水系统进行优化选择，选择技术先进、指标优秀、运行可靠、性价比高的低加疏水系统，提升机组的整体效率。
目前国内汽轮机厂生产的常规660 MW超超临界湿冷机组的回热级数一般为八级或九级。
以九级回热系统为例，其包括三级高压加热器、一级除氧器和五级低压加热器，高压加热器疏水采用逐级自流到除氧器方式，低加疏水一般采用常规的低加疏水系统，即低加疏水逐级自流至凝汽器。
常规的低加疏水系统见图1。
常规低加疏水系统的特点是：系统简单，运行方便、可靠，初投资相对节省，但是机组的运行经济性较差。
以国内某汽轮机厂生产的660 MW超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、湿冷凝汽式汽轮机为例，该汽轮机具有九级非调整抽汽，驱动给水泵的小汽轮机排汽进入主机凝汽器。
低压加热器疏水系统优化--火电厂节能理论
低压加热器疏水系统优化摘要：为了进一步降低火电厂的发电成本，对火电机组进行热经济性能分析与系统优化是十分必要的。
给水回热系统是电厂热力系统的核心，它的连接布置方式和运行状况的优劣对机组热经济性起着至关重要的作用。
使用疏水冷却器，可以降低疏水温度，达到回收疏水热量的目的。
疏水泵则因其能够截流疏水而达到接近混合式加热器的抽汽热量利用效果。
通过等效热降法分别对疏水泵和疏水冷却器的节能效果进行了计算分析，并以某电厂1000MW机组低加回热系统为例提出了三种具体的优化设计，并对三种方案热经济性进行对比。
结果表明：方案三方案三（1号~3号高加及5号低加有蒸汽冷却段及疏水冷却段，6号低加带疏水泵，7号、8号低加设有疏水冷却段）具有较好的热经济性，节能效果明显。
关键词：低压加热器；疏水系统；优化；热经济性给水回热系统是电厂热力系统的核心，它的连接布置方式和运行状况的优劣对机组热经济性起着至关重要的作用。
凝结水流经回热系统被加热的程度与加热器的抽汽压力和温度、加热器的结构布置方式等因素有关。
而低压加热器疏水的连接方式直接影响整个热力循环的状态，影响机组的热经济性。
为了减少工质损失，常常把表面式加热器的汽侧疏水收集并汇集于主凝结水或主给水系统．低压加热器的疏水收集方式主要有采用疏水泵和疏水逐级自流两种收集方式。
火电厂热力系统不同疏水方式对机组的经济性有很大影响。
不同的疏水方式，在安全与经济性方面具有不同的特点．疏水逐级方式由于最为简单、可靠，在发电厂中得到了广泛的应用。
但是，由于疏水逐级回流要排挤低压抽汽会产生不可逆损失。
为了尽可能的减少这种损失，可以对其增设一些热力设备(如疏水冷却器、疏水泵)，进而从提高热力系统效率的角度对加热器疏水热量加以利用。
使用疏水冷却器，可以降低疏水温度达到回收疏水的热量的目的，而疏水泵则因其能够截流疏水而达到接近混合式加热器的抽汽热量利用效果[1]。
1. 低压加热器疏水系统热经济性的计算分析[2]1.1 疏水泵系统疏水泵将 i 级加热器疏水打到前一级（i-1级）的主凝结水管路中，使疏水与主凝结水混合,提高了疏水热量的利用能级，采用疏水泵的加热器系统如图1所示。
低加疏水泵变频改造
低加疏水泵变频改造摘要低加疏水泵是回收回热式汽轮机低压加热器疏水的装置，目的是为了提高回热系统的热经济性。
但在实际运行过程中，由于汽轮机的变工况运行，低加疏水量的变化将直接影响低加疏水泵的运行状况。
本文主要介绍低加疏水泵进行变频改造后的运行状况以及一些改善建议。
关键词：回热系统；低压加热器；疏水泵；变频1概述某石化自备电厂设置有两台100MW回热抽汽凝汽式汽轮机，主要承担对外供热任务，其中#8汽轮机处于长期运行状态。
#8汽轮机采用回热式结构，共有两台高压加热器和三台低压加热器，两台低加疏水泵。
#1、2低加疏水泵并联，一台运行一台备用，将#2低压加热器的疏水加压打到凝结水母管#2低压加热器出口位置。
系统结构如图1：图1 #8机#2低压加热器及其疏水系统图低加疏水泵参数如表1：表1低加疏水泵参数低加疏水泵将低压加热器疏水送至低压加热器凝结水的出口管中，减少了低压加热器的换热端差，提高了热经济性。
但系统复杂，装置了低加疏水泵，增加了厂用电量和运行维护费用，系统安全可靠性差一些。
2低加疏水泵的变频改造一方面因为外界负荷的变化，另一方面由于内部锅炉负荷的变化，再加上以供热为主，发电为辅的运行原则，#8汽轮机长期处于65MW最大抽汽工况的运行状态。
这种运行状态的特点是汽轮机进汽量小，抽汽量大，导致汽轮机末几级蒸汽参数远低于设计参数,低加疏水泵出力低于额定流量。
此时只能通过关小低加疏水泵出口调整门的方式，使得#2低压加热器保持有水位运行，防止低加疏水泵汽化。
由于低加疏水泵出口调整门开度过小（10%左右），造成较大的节流损失，于是我们对#8机#1低加疏水泵进行了变频改造。
异步感应电动机的转速n 与电源频率f 、转差率s、电机极对数p 三个参数有如下关系:n=60f (1- s)/p。
即降低电源频率f 就可以降低电动机转速，降低电动机转速就可以减少泵的出力。
对于水泵，由流体动力学理论可以知道，流量与转速的一次方成正比；扭矩与转速二次方成正比；而泵的功率则与转速的三次方成正比。
某电厂 670MW 机组#6 低加正常疏水改造两种可行性方案分析
某电厂 670MW 机组#6 低加正常疏水改造两种可行性方案分析摘要：某电厂670MW机组#6低加长期存在疏水不畅的问题，当负荷低于480MW时，#6低加正常疏水管路不能及时将疏水排出，需要手动开启#6低加危急疏水调门进行疏水，影响了机组的安全和经济运行。
造成#6低加疏水不畅的主要原因是，#6低加与#7A、#7B低加汽侧压差较小，疏水管路过长，沿程阻力过大。
针对该问题，提出两种改造方案，通过对两种方案进行分析，选择了通过优化系统管路、阀门等布置改进#6低加疏水不畅问题的方案。
关键词：低加疏水；疏水不畅；沿程阻力1 概述某电厂670MW机组低加系统共四台低压加热器，全部由上海动力设备有限公司提供，形式为卧式，双流程表面式。
加热器疏水采取逐级自流方式，#5低加疏水→#6低加→#7A、#7B低加→#8A、#8B低加→低、高压凝汽器。
按照设计，机组在正常工况下运行时，#6低加正常疏水阀开度应在50%-75%之间调节，当出现低加疏水异常时，#6低加危机疏水调门开启。
在实际运行过程中，该机组在负荷低于480MW时，#6低加正常疏水调门开度达到100%，同时需要手动开启#6低加危机疏水阀门，疏水直接排到凝汽器，致使冷源损失增加，回热系统效率降低，同时加热器运行的稳定性下降。
2 原因分析某电厂670MW机组低加系统疏水采取逐级自流的方式，低加疏水量逐级增加，设计压差不够，当机组负荷低于480MW时， #6低加与#7A、#7B低加汽侧压差小于53.6kPa。
加热器之间疏水的压降分配主要有壳侧压降、管路沿程阻力、阀门局部阻力和疏水水位差组成。
疏水管路及阀门布置是否合理将会直接影响到加热器疏水是否通畅。
现场#6低加正常疏水管道布置图见附图一，疏水管道从#7A、#7B低加西侧（远端）上部接入，疏水管路总长度约47米，管路弯头12个，阀门6只，疏水管道最低点与最高点的高度差为6.5米，极大地增加了疏水的沿程阻力。
在低负荷情况下，#6与#7A、#7B低加疏水压差不足以克服过大的沿程阻力，这是造成#6低加正常疏水不畅的主要原因。
浅析低加疏水系统运行分析及调整
浅析低加疏水系统运行分析及调整摘要：低加作为机组回热系统重要设备，其稳定、安全运行关系着机组的运行效率及安全，二相流疏水在低加疏水系统中发挥至关重要的作用，但由于系统运行过程中二相流疏水的不适应性造成凝汽器液位突然增大，引起机组真空下降乃至机组跳车。
本文对低加疏水系统存在的问题进行运行优化进行论述、分析。
关键词：低压加热器；二相流疏水；疏水改造；换热器效率；温度提高引言：热电区域共计有两套低压加热器，主要是将热脱盐水经低加加热后送至除氧器。
B低加和A低加加热蒸汽分别引自机组的二级非可调抽汽和三级非可调抽汽。
B低加疏水通过汽液二相流装置及其旁路进入A低加，A低加疏水通过汽液二相流装置及其旁路进入凝汽器。
1低加疏水系统结构及运行存在的问题低加疏水系统流程：汽液两相流（汽液两相流水位调节阀根据液位高低采集汽相信号或液相信号直接进入阀腔，与疏水混合后流经特定设计的喉部。
当液位上升时，汽相信号减少，因而疏水流量增加;当液位下降时，汽相信号增加，减少喉部有效通流面积，疏水流量降低，达到有效阻碍疏水的目的），逐级自流。
疏水系统存在的问题：1）低加的B疏水通过气液两相逐级自流不畅通，为达到更高的出水温度，增加B进汽时，A、B两低加液位难以控制，需通过危急放水控制低加液位。
低加出口脱盐水温度难以达到设定值，因A低加进汽压力为负压，且汽量随机组负荷变化较大，导致低加换热效率降低。
2）A低加进汽管线因负荷变化原因会出现蒸汽凝结，造成蒸汽管道有部分积液，增大蒸汽流通阻力，若未及时发现或人工排除管道积液，会造成在某一时段通过蒸汽的流动将大量管道疏水瞬间带入低加加热器，低加液位快速上升，加热器高液位保护会打开危急放水电动阀降低低加液位，造成机组真空系统波动。
2分析调整针对低加系统疏水不畅引起低加换热效率低，组织生产人员从生产操作方面分别对1#机低加和2#机低加进行了讨论、分析、试验。
2.1 1#机组1）假设假设一：A低加的加热汽源主要来自B低加疏水流到A低加内部的汽水混合物。
1 000MW 机组低压加热器疏水系统的优化配置
第27卷 第10期2006年10月电 力 建 设Electric Power Constructi onVol.27 No.10Oct,20061000M W机组低压加热器疏水系统的优化配置徐传海(中南电力设计院,武汉市,470031)[摘 要] 4种方案的比较表明,1000M W超超临界汽轮机低压加热器疏水系统的优化配置方案是:6号低压加热器设疏水泵、7号和8号低压加热器设内置式疏水冷却段。
在T-MCR工况下,这种设置的机组比低压加热器疏水逐级自流设置的机组可多发电约472k W,加上优化方案使凝结水泵减少的电耗100k W,机组可多发电约572 k W。
在年供电量相同的情况下,1台机组年节省标准煤约840t。
[关键词] 1000M W超超临界机组 低压加热器 疏水系统 方案优化中图分类号:T M22313文献标识码:B文章编号:1000-7229(2006)10-0065-02Op ti m u m Configurati on of LP Heater D rainage System for1000M W UnitsX u C huanhai(South-m iddle China Electric Power Design I nstitute,W uhan City,430071)[Abstract] The comparis on of4sche mes indicates that the op ti m ized configurati on scheme f or LP heater drainage syste m of1000M W extra supercritical turbine should be as f oll ows:No.6LP heater equi pped with a drainage pump,No.7and No.8LP heaters p r ovided with internal drainage cooling secti on.Under T-MCR conditi ons the turbine with such a configurati on can generate more electricity by about472k W than the turbine p r ovided with self-drainage stage by stage at LP heater.I n additi on,the condensate pump s can reduce the power consump ti on(100 k W)with the op ti m ized sche me and the unit can increase its power generati on by about572k W.A s a result in case of the same annual power supp ly1unit can save the standard coal consump ti on at about840t1[Keywords] 1000M W extra supercritical unit;LP heater;drainage syste m;op ti m izati on of sche mes 目前,国内三大动力集团均有1000M W超超临界机组订单,该型机组均采用3台高压加热器、1台除氧器及4台低压加热器的8级回热系统。
330MW机组低加疏水系统的改进精品文档5页
330MW机组低加疏水系统的改进1前言华电中宁发电有限责任公司#1、2机是由上海汽轮机厂制造的N330―16.7／537／537型汽轮机组，分别于2004年12月和2005年11月投产发电。
该机组回热加热系统由三高、四低一除氧组成，其中#5、6、7、8低加为表面式加热器，为哈尔滨汽轮机辅机厂生产制造，#7、8低加合为一体放置在凝汽器喉部。
低加疏水采用逐级自流的方式，最终由#8低加排入凝汽器。
为保证机组的安全运行，各加热器除设有正常疏水外，还设有一路紧急疏水，在事故或低加水位过高时将疏水直接排入到凝汽器。
2现状分析华电中宁发电有限责任公司#1、2机组投产以来，一直存在#7低加疏水不畅的问题，即在#7低加正常疏水调阀全开的情况下，低加水位仍持续升高，导致#7低加紧急疏水调阀必须开启一定开度方能维持低加正常水位，其中#1机组#7低加在正常运行中疏水紧急放水门开度在27％～53％之间，#2机组#7低加在正常运行中疏水紧急放水门开度在26％～50％之间。
由于#7低加运行中紧急放水门不能完全关闭，致使＃7低加的部份疏水不能到＃8低加加热凝结水，而是流到凝汽器，使部份疏水中的热焓释放在凝汽器中（#7低加紧急放水温度在90℃左右），#1、#2机组#7低压加热器运行中的不正常疏水，导致了如下两个严重后果：2.1安全问题按设计要求，危急疏水仅是在加热器水位高时才动作，而平常是由正常疏水调节阀控制水位的，两者控制特性不同。
现正常疏水工作不正常，若危急疏水阀出现机械故障或控制部分发生故障，则会由于抽汽管道上无阀门而无法隔离汽侧造成停机甚至汽缸进水事故。
2.2经济性问题加热器的疏水由于不从正常疏水口走而从危急疏水管道直接排走，一方面导致加热器无水而使加热器内传热恶化，传热效率降低；另一方面又造成疏水冷却段完全失效，使加热器的疏水端差增加。
上述都会增加汽轮机的热耗率。
3 原因分析我们通过对运行参数进行观察，以及查阅设计图纸等相关资料，并结合现场管路的布置，认真分析#7、8低加的运行状况，如表1及图1所示：表1 # 7、8低加运行参数统计从表1中可以看出，#1机组在各个负荷工况下，#7、8低加之间的压差均大于并接近设计值（53kpa），但各个工况下#7低加紧急疏水调门均有一定的开度，且负荷越高开度越大，说明疏水量越大疏水越不畅。
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低加疏水泵系统运行方式优化
摘要：通过采取对低加疏水泵再循环调节阀的开关逻辑定值修改及对低加疏
水泵的变频调节优化，有效改善了低加疏水泵的运行状况，既降低了电机线圈的
运行温度、减缓设备的寿命损耗，又降低了电机电流、切实节省了厂用电，在提
高机组运行安全性、经济性方面已经体现出显著成效。
一、背景
某火力发电公司一期为两台660MW超超临界燃煤发电机组，每台机组回热抽
汽系统共有8级抽汽，回热抽汽系统设有3台高压加热器、4台低压加热器、一
台除氧器、一台疏水冷却器。
每台机组配备2台100%容量的变频运行低加疏水泵组，一台运行，一台备用。
高压加热器正常疏水逐级自流至除氧器，低压加热器
正常疏水逐级自流至6号低压加热器，经低加疏水泵送至5号低加凝结水进口处，7、8号低加正常疏水经疏水冷却器回收至凝汽器。
低加疏水泵出口母管设有一段再循环管路，并配备有气动调节阀以
调整再循环流量，以满足低加疏水泵运行的最小流量要求。
自机组投产以来，低
加疏水泵再循环调节阀的自动逻辑为“低加疏水泵出口母管流量低于75t/h时联
锁开启（全开）、高于110t/h时联锁关闭（全关）”，导致机组在350MW负荷
以下时，低加疏水泵再循环调节阀常处于全开状态。
经长期的运行数据观察，机
组350MW负荷时因再循环调节阀全开，导致低加疏水泵转速上升至1360rpm左右，此时监视到电机线圈温度能达到95℃以上，夏季长期带该负荷运行电机线圈温度
甚至能达到105℃以上，对比机组600W负荷时低加疏水泵电机线圈温度才80℃，由此说明在该运行方式下，机组350MW负荷时低加疏水泵的出力已远大于机组满
负荷时的出力，长期如此运行对机组的安全经济运行及设备寿命损耗极为不利。
二、技术方案
在发现该问题后，运行人员尝试在机组350MW负荷左右低加疏水泵再循环调
节阀全开后，手动将再循环调节阀开度调整至50%左右，并在负荷变动而低加疏
水泵出口母管流量未满足自动全开前，手动操作该调节阀开度以适当降低低加疏
水泵的转速，有效缓解了低加疏水泵电机线圈温度的过度上升。
但是，由于机组
负荷频繁变化，导致需要调整操作的次数过于频繁，且对6号低加的水位有一定
影响，水位波动较大时易导致低加疏水泵跳闸。
为解决这一问题，运行部技术人员经查阅资料及咨询厂家，由多方讨论决定
对低加疏水泵再循环调节阀的开关逻辑定值进行修改，由“低加疏水泵出口母管
流量低于75t/h时联锁开启（全开）、高于110t/h时联锁关闭（全关）”更改
为“低加疏水泵出口母管流量低于50t/h时联锁开启（全开）、高于90t/h时联
锁关闭（全关）”，以求改进低加疏水泵的运行情况。
同时，对低加疏水泵的变
频调节进行优化，增加疏水调节阀阀位对压力的修正：疏水调节阀阀位5%～95%
对应压力修正设置-0.2MPa～+0.2MPa（实际压力设定值=手动设定+压力修正量）。
三、应用情况
2021年4月对低加疏水泵再循环调节阀的开关逻辑定值修改及5月对低加疏
水泵的变频调节优化后，低加疏水泵运行情况可见明显改善。
在对低加疏水泵进
行运行优化前，机组350MW负荷以下时低加疏水泵的运行转速达到了1360rpm左右，对应电机电流约240A；在对低加疏水泵进行运行优化后，机组带250MW以上
负荷时，低加疏水泵再循环调节阀基本不用开启即可满足运行要求，同等对比在
机组350MW负荷以下时低加疏水泵的运行转速下降至1280rpm左右，对应电机电
流约170A，电机电流整整降低了约70A。
结合2021年公司机组发电平均负荷（1
号机组345.13MW/h、2号机组344.95MW/h），运行小时数（1号机组5894.48h、
2号机组6895.6h），按70%运行时间机组负荷低于350MW计算，通过对低加疏水
泵进行运行优化，两台机组年节省厂用电分别可达109746千瓦时、128366千瓦时，按2021年基数上网电价0.426元/千瓦时计算，年节约生产成本可达约
10.14万元。
同时，低加疏水泵电机线圈的运行温度稳定保持在85℃以下，低加
疏水泵的运行状况得到了有效的改善。
四、结语
通过采取对低加疏水泵再循环调节阀的开关逻辑定值修改及对低加疏水泵的变频调节优化，经过这一系列对低加疏水泵运行方式的优化举措，有效改善了低加疏水泵的运行状况，既降低了电机线圈的运行温度、减缓设备的寿命损耗，又降低了电机电流、切实节省了厂用电，在提高机组运行安全性、经济性方面已经体现出显著成效。