100 MW亚临界发电机组循环水系统补水方式综合分析.pdf
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1、2024 年第 2 期总 第 270 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER100 MW亚临界发电机组循环水系统补水方式综合分析周良旭,刘国永,王亚美(河钢集团唐钢公司,河北唐山063000)【摘要】100 MW亚临界参数机组已经成为近年来钢铁行业自备电厂的主力机型,为钢铁企业提高自发电比例、降低能源消耗发挥着巨大作用。发电机组循环水系统补水要实现水质稳、成本少和发电水耗低三方面的最优选择,需从技术、经济和水耗指标多方全面统筹考量。通过对现场实际工作中机组的不同补水方式进行分析和比较,有助于合理选择循环水系统补水方式。【关键词】亚临界机组;补水方式;成本;发电水耗【中图分类号】
2、TM31 【文献标志码】B【文章编号】1006-6764(2024)02-0040-04 【开放科学(资源服务)标识码(OSID)】Comprehensive Analysis of Water Replenishment Methods for Circulating Water System of 100 MW Subcritical Generating UnitsZHOU Liangxu,LIU Guoyong,WANG Yamei(Tangshan Iron and Steel Co.Ltd.of Hebei Iron and Steel Group,Tangshan,Hebei 0
3、63000,China)【Abstract】100 MW subcritical parameter units have become the main model of self-provided power plant in the iron and steel industry in recent years,which plays a great role in increasing the proportion of self-power generation and reducing energy consumption for iron and steel enterprise
4、s.To realize the optimal choice of stable water quality,low cost and low water consumption in power generation,the water replenishment of circulating water system of generator sets needs to be considered comprehensively from the aspects of technical,economic and water consumption indexes.By analyzin
5、g and comparing the different water replenishment methods of the units in the actual field work,it helps to reasonably select the water replenishment method of the circulating water system.【Keywords】subcritical unit;water replenishment method;cost;power generation water consumption前言随着钢铁行业对煤气综合利用水平的
6、不断提高,亚临界参数锅炉和汽轮发电机组已经成为钢铁企业自备电厂的主力机型,对钢铁行业提高自发电能力起到巨大作用。但发电机组也是一个用水大户,用水量直接影响着钢铁企业吨钢新水用量。通过对某公司100 MW亚临界参数机组循环水系统不同补水方式的分析和比较,从水质、成本和发电水耗多角度讨论了经济合理的补水方式。1 机组情况介绍某公司100 MW亚临界汽轮发电机组循环冷却水系统由 1座逆流式自然通风冷却塔、4台循环水泵、1台卧式双流程凝汽器及相应进出循环水管道组成,循环冷却水系统如图1所示。夏季最大循环水量为 14 400 m/h,其他季节最大循环水量为 10 000 m/h。2 循环水系统水量损失构
7、成冷却塔水量损失包括蒸发损失、排污损失、风吹损失和其他损失。其中,蒸发损失占冷却塔耗水量的71.4%,这是循环水系统损失最大的一项。排污损失和风吹损失分别占冷却塔耗水量的21.3%和6.7%,其他损失占0.6%1,损失构成见图2。因此循环水系统每天都需要及时补充新水,保证循环水量满足发电机组冷却需求,同时也要保证循环水系统水质符合要求,避免凝汽器冷却管束结垢、腐蚀。2.1 各项损失的计算公式火力发电厂循环水系统运行过程中,维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡,即水量平衡和盐量平衡。二者相互联系,如果其中一个平衡发生变化,那么另一个平衡也会随之发生相应变化1。水量平衡的数学表达式为:M=E+B+
8、D+F(1)式中:M补充水量,t/h;E蒸发损失量,t/h;B风吹损失量,t/h;D排污损失量,t/h;F其他损失量,t/h。其他损失F主要是指渗漏损失,由于本系统无渗漏,F可忽略不计,式(1)可以简化为:M=E+B+D(2)补水百分率表达式为:P=P1+P2+P3(3)式中:P补充水量占循环水量的百分率;P1蒸发损失水量占循环水量的百分率;P2风吹损失占循环水量的百分率;P3排污损失占循环水量的百分率。在以上平衡中通常P1所占的份额较大,其大小主要取决于凝汽器的热负荷以及气候条件;P2的值通常取0.1%2(机组冷却塔中装有除水器时);P3的值主要取决于循环水系统所能达到的浓缩倍率。循环水的盐
9、量平衡表达式:K=(P1+P2+P3)/(P2+P3)(4)式中:K循环水系统的浓缩倍数。发电行业在比较经济节水的情况下,一般保持K的值在34为宜。2.2 各项损失的举例计算蒸发损失计算表达式为:E=t Qm(5)式中:与环境大气温度有关的系数,1/,取值见表13;t循环冷却水温升,;Qm循环水量,t/h。以100 MW亚临界发电机组为例,当环境温度为 20 时,=0.001 4、循环水温升 8、循环水量 12 000 t/h,计算蒸发损失量 E、风吹损失 B、排污损失D:E=0.001 4 8 12 000=134.4 t/hP1=E/Qm=134.4/12 000100%=1.12%图1
10、循环冷却水系统示意图图2 循环水系统水量损失构成表1 系数的取值表402024 年第 2 期总 第 270 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER环水系统每天都需要及时补充新水,保证循环水量满足发电机组冷却需求,同时也要保证循环水系统水质符合要求,避免凝汽器冷却管束结垢、腐蚀。2.1 各项损失的计算公式火力发电厂循环水系统运行过程中,维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡,即水量平衡和盐量平衡。二者相互联系,如果其中一个平衡发生变化,那么另一个平衡也会随之发生相应变化1。水量平衡的数学表达式为:M=E+B+D+F(1)式中:M补充水量,t/h;E蒸发损失量,t/h;B风吹损失量,
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