1000MW机组闭式水温度控制优化

一、现状诊断

邹县发电厂1000MW机组设置闭式水系统和开式水系统，其中闭式水系统对机组转动设备轴承和冷却器进行冷却，是机组的主要冷却系统。闭式水温度通过闭式水冷却器用开式水进行冷却。自投产以来闭式水系统整体稳定，但仍然存在以下突出问题：(1)闭式水温度过低，造成磨煤机、风机油站油温过低，油箱电加热长期投运。(2)油系统油温低回油不畅，特别是磨煤机油温低易造成大瓦回油不畅跑油。(3)易造成闭式水压力大于氢气压力和定子水压力，一旦冷却器泄漏易造成发电机进水、定子水系统污染。

二、原因分析

造成冬季闭式水温度低主要原因如下：

(1)开式泵无法停运，开式水压力高、流量大。因开式水系统用户有闭式水冷却器、真空泵冷却器等，如停运开式泵将会造成真空泵冷却器冷却效果降低，真空泵工作水温升高出力降低，严重时机组凝汽器真空降低甚至危及机组安全。这样就造成了机组只有运行开式泵必须保持长期运行，同时也增加了厂用电消耗。

(2)开式水流量无法调节。闭式水冷却器进回水管道进出口阀门均为蝶阀，正常情况下阀门只能全开全关，无法调节开式水进回水流量用来满足不同状态下的需要。特别是冬季开式水温度降低，闭式水温度随之降低，最低温度甚至能够达到10℃以下。

(3)对闭式水温度控制不够重视，无相关闭式水温度控制措施。闭式水温度受环境温度影响严重。长期未进行技术改造，严重影响机组安全性。厂用电消耗严重，机组的节能潜力未深入挖掘，影响了机组经济性。

三、方案实施

增加真空泵冷却水升压泵单独供给真空泵冷却器冷却水，提供了冬季停运开式泵的条件。新增加的真空泵冷却水升压泵电机额定电压400V、额定电流42.5A，原来的开式泵电机额定电压6kV、额定电流为25.2A。开式泵正常运行功率约为280kW，而真空泵冷却水升压泵正常运行功率只有约20kW。这样就节省了大量的厂用电。

(1)增加闭式水温度调阀改变闭式水温度无法调节现状。在A、B闭式水冷却器开式水出口管道处分别接一路Φ325管道，再经气动调节阀、后截门回到开式水回水母管，通过改变闭式水冷却器开式水的回水流量来控制和调节闭式水温度，满足机组不同状况下的需求。

(2)闭式水冷却器开式水回水新增加回水旁路管道和闭式水温度调节阀及前后手动截止门，为确保机组安全运行规定如下：①根据环境温度投入闭式水冷却器回水旁路温度调阀运行。机组正常运行期间闭式水温度调阀前、后手动截门应保持全开状态。②单台闭式水冷却器运行，闭式水温度降至28℃及以下，就地确认闭式水温度调阀前、后手动截门全开，投入闭式水冷却器回水旁路、投入温度调阀自动，温度设定为33℃，关闭运行闭式水冷却器开式水出口电动蝶阀，检查闭式水温度调阀调节正常、闭式水温度正常。③单台闭式水冷却器运行，闭式水温度升至37℃及以上，开启备用冷却器开式水回水电动蝶阀，通过增加运行闭式水冷却器开式水回水的方法降低闭式水温度。闭式水温度低于30℃时，及时关闭备用冷却器开式水回水电动蝶阀，提高闭式水温度。④单台闭式水冷却器运行，闭式水温度高于38℃，开启运行冷却器开式水回水电动门，关闭并解除闭式水冷却器温度调阀自动，检查闭式水温度正常。开启运行闭式水冷却器开式水回水电动蝶阀后，若闭式水温度仍升至38℃及以上，应及时切换冷却器并对冷却器进行反冲洗。

四、优化效果

(1)机组节电情况。经过优化改造后机组节电效果明显，每年的10月份至来年4月份启动真空泵密封水升压泵后停运开式泵运行，节约了大量的厂用电。闭式水冷却器开式水由循环水泵供给，降低了开式水流量，提高了闭式水温度。

(2)闭式水温度情况。投入闭式水温度气动调节阀及相关管道，通过改变闭式水冷却器开式水的回水气动调节阀开度控制和调节流量，保证了闭式水温度的温度，满足机组冬季防冻的需求。往年冬季在节流开式水侧出口门的情况下，平均温度只能保持25℃左右。今年因有调阀控制闭式水温度，闭式水温度能够很好的控制在30℃以上。由于闭式水温度提高，磨煤机、风机油站油箱电加热基本不投入运行，节约了大量的厂用电，避免了油站油温低造成回油不畅跑油事故的发生。实践证明改造方法行之有效。

(3)磨煤机油站油温变化情况。原来的油站设计存在即便油站油箱靠电加热将油温升高，出口经过冷却器后供油温度反而降低的问题，磨煤机油站电加热需要频繁投入才能勉强维持油站的温度。

改造后由于闭式水温度能够控制在一个较高的水平，冬季时润滑油冷却器起到了加热器的作用，不用投用电加热器即可保证各辅机供油温度保持在合理的范围。仅以磨煤机油站为例，在电加热器不投用的情况下运行磨煤机油站油温保持30℃以上。

五、效益计算

(1)经济效益。①开式泵正常运行功率约为280kW，真空泵冷却水升压泵正常运行功率约为20kW。每年10月至来年4月份，约200天可以保持开式泵停运。这样每年可节省厂用电为：200×24×(280-20)=1248000kW·h；按照每度厂用电0.3元计算，0.3×1248000=374400元，节约成本约37万元。②按照11月中旬至来年3月中旬机组冬季运行期间(120天)，每台磨煤机油站电加热投入时间按1/3计算，每台磨煤机油站电加热运行时间为：

120×24÷3=960(h)

六台磨煤机每台磨有6支功率为3kW的电加热。

节约的厂用电量为：6×6×3×960=103680(kW·h)

按照每度电0.3元的成本计算，共节约成本：

0.3×103680=31104(元)

以上两项合计节约成本40万元。

(2)其它效益。因提高了润滑油供油温度，避免了轴瓦漏油环境污染，安全和环保效益也非常明显。消除了加热器长期投运损坏和失灵隐患，延长了设备寿命，避免油温过高造成的失火风险。