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摘要：针对电厂给水泵运行方式存在的问题，辽宁调兵山发电有限责任公司提出了较为完善的技术改进措施，即给水泵运行涉及到的热控联锁保护合理修改。该公司对给水调节系统进行了改造，优化了给水调节系统，减小给水调节的波动。经过改进，成功实现了在低负荷下单台给水泵运行，给电厂每年节约大量资金，效益明显。
关键词：给水泵；运行；逻辑；优化
辽宁调兵山发电有限责任公司1、2号亚临界300MW空冷机组锅炉为上海锅炉厂有限公司制造的汽包炉,汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限公司制造的一次中间再热汽轮机,给水系统配置3台(A、B、C)由上海电机厂制造的50%BMCR容量电动调速给水泵(简称电泵)，由于我厂机组给水泵原设计运行方式为二运一备，电气设计6KV电源为A、B两段，A、B给水泵设计分别运行在A、B段电源上, C给水泵设计为A、B两段电源。机组在实际运行中一段母线上不能运行2台给水泵。但基于目前形式，由于电力市场晚高峰过后，电网容量处于过剩状态，机组在低负荷运行时间较长，2台给水泵运行转速较低，没有运行在最佳工况，而且耗用了大量的厂用电，使得厂用电率增高。为了节约厂用电，经过技术人员和运行人员现场做给水泵实际运行试验及数据共同攻关分析，在机组负荷小于180MW时，单台给水泵运行就能满足对锅炉给水流量的要求，从而实施了单台给水泵运行方案，并获得成功。当机组负荷率在6O %左右时，单台电动给水泵运行单耗较双台电动给水泵运行单耗下降1．67(kW ·h)／t，耗电率降低0．56% 。为了实现低负荷下单台给水泵运行的安全性和经济性，提出了较为完善的技术改进措施，即给水泵运行涉及到的热控联锁保护合理修改，我公司对给水调节系统进行了改造，优化了给水调节系统，减小给水调节的波动。经过改进，成功实现了在低负荷下单台给水泵运行，给电厂每年节约大量资金，效益明显。
一、原运行方式存在的问题
1、给水泵供电方式
辽宁调兵山发电有限责任公司1、2号300MW直接空冷汽轮发电机组，每台机组配备3台容量为50挑的电动调速给水泵(A泵、B泵、C泵)，机组正常运行时，2台泵运行，1台泵备用。为了节约投资，A泵、B泵分别接在6kv厂用母线A、B段，C泵则通过2个开关跨接在A、B段2条母线上。每台泵的电动机容量为5900KW，而每段6kV厂用母线容量为38MW。受给水泵及空冷岛风机群的影响，该机组厂用电率高达12%。机组满负荷运行时，每条母线各带1台给水泵，扣除其它运行设备的电耗，剩余容量不足以再供1台给水泵使用。这种配置方式由于受各段厂用母线容量限制影响给水泵的运行和备用的灵活性，设备的可用率大大降低。
2、给水泵运行及备用方式
辽宁调兵山发电有限责任公司原设计A、B泵作为运行泵，C泵作为备用泵，这种运行方式存在以下问题:
(1)为了平均各泵的总运行时间，在机组起动及低负荷阶段时仅C泵运行。机组正常运行后根据负荷切换至A、B泵运行，C泵停止运行(备用)。在实际运行中C泵大部分时间处于热备用状态，造成A、B泵的运行损耗及C泵的空闲损耗均较高，增加了设备维护费用。
(2) A泵或B泵停运检修后重新投入时，由于厂用电容量的限制，必须先停运C泵，再起动A泵或B泵，从而导致短时间单泵运行，对给水系统和锅炉负荷可能造成较大的扰动。根据经验，1台泵最多只能带60%左右的机组负荷，因此为了减小切换对机组负荷的扰动，必须选择机组负荷较低时或者强行减负荷时进行给水泵切换。
(3)单台给水泵运行时，A泵或B泵仅以C泵为备用泵; C泵运行时，没有备用泵。因此，给水系统安全性较低。
给水泵优化实验运行方式：
机组负荷大于180MW，给水泵运行方式为A、B给水泵运行， C电动给水泵联锁投入，勺管自动解除，勺管手动设40%位置。
机组负荷小于180MW，给水泵运行方式为A给水泵运行， B、 C电动给水泵联锁投入，B、 C泵勺管自动解除，勺管都手动设40%位置
机组负荷小于180MW，B给水泵运行， A、 C电动给水泵联锁投入，A、 C勺管自动解除，勺管都手动设40%位置。
二、计算数据
1、在180 MW负荷，主汽参数不变的情况下，双泵运行时给水泵耗电量为：2595+2564=5159 KW。
2、在180 MW负荷，主汽参数不变的情况下，单泵运行时给水泵耗电量为：A泵运行耗电量为4276 KW；B泵运行耗电量为3789 KW。
3、双泵运行与单泵运行给水泵耗电比较：5159 KW-3789 KW=1370 KW。
三、实验结论
综上可知，每年可节约人民币为：1370*24*365*0.39=4680468元。
按机组单泵运行时间每天50%计算，每年可为电厂创造经济效益为：4680468元*50%=2340234元。
四、给水泵优化后运行方式
1、机组负荷大于180MW，给水泵运行方式为A、B给水泵运行，投入"双泵运行"按钮，C电动给水泵联锁投入，勺管自动解除，勺管手动设40%位置。当A给水泵或、B给水泵跳闸时C电动给水泵联锁启动，运行人员手动增加C电动给水泵勺管开度保持汽包水位。
2、机组负荷小于180MW，投入"单泵运行"按钮，给水泵运行方式为A给水泵运行， B、 C电动给水泵联锁投入，B、 C泵勺管自动解除，勺管都手动设40%位置或B给水泵运行， A、 C电动给水泵联锁投入，A、 C勺管自动解除，勺管都手动设40%位置。当A给水泵跳闸，优先联起B电动给水泵，运行人员手动增加B电动给水泵勺管开度保持汽包水位。如果B电动给水泵未成功联锁启动，延时2秒启动C电动给水泵，运行人员手动增加C电动给水泵勺管开度保持汽包水位。当B给水泵跳闸时，联动顺序及操作方法同A给水泵跳闸。
五、实验后界面的优化
给水泵逻辑进行修改后，在汽机给水系统画面和锅炉给水系统画面中增加了"单泵运行"按钮和"双泵运行"按钮。
1、单泵运行按钮作用：机组单泵运行必须投入"单泵运行"按钮，"单泵运行"投入时，给水泵在单泵运行方式下（A泵或B泵运行）才能起到备用泵优选（A泵跳闸优选B泵，B泵跳闸优选A泵的）作用。
2、双泵运行按钮作用：机组双泵运行必须投入"双泵运行"按钮，此时运行泵跳闸备用泵方可联锁启动。
六、实验后联锁投入的优化
只有在泵的启动"允许条件"满足且选择了泵的运行方式（单泵运行或双泵运行）才允许投入该泵的联锁，其中C泵的联锁投入需要先任意选段（A或B段电源），满足启动允许条件后再投联锁（此选段并不影响C泵联锁启动后的自动选段）。
七、优化后选择泵的运行方式的操作
1、双泵运行方式：先启动两台给水泵后再点击双泵运行按钮，双泵运行按钮变为红色后再将备用泵投入联锁
2、单泵运行方式：先启动一台给水泵后再点击单泵运行按钮，单泵运行按钮变为红色后再将备用泵投入联锁
八、优化后泵的联锁关系
选择双泵运行方式时与修改前的运行方式相同。
选择单泵运行方式时的联锁关系如下：
1、A泵运行，B泵联锁投入，C泵联锁投入；A泵跳闸则B泵联锁启动，如果B泵在2秒内未能联锁启动则联锁启动B段C泵。
2、B泵运行，A泵联锁投入，C泵联锁投入；B泵跳闸则A泵联锁启动，如果A泵在2秒内未能联锁启动则联锁启动A段C泵。
3、A泵运行，B泵联锁未投入，C泵联锁投入；A泵跳闸则联锁启动A段C泵。
4、B泵运行，A泵联锁未投入，C泵联锁投入；B泵跳闸则联锁启动B段C泵。
九、结束语
根据本厂2台机组实际运行中调整机组的负荷分配，实现一台机组在180 MW负荷以下给水泵单泵运行是可行的，可以提高本厂的经济性。
作者简介：孙佳喜（1975.10-），男 ，内蒙古开鲁县人，汽轮机高级主管。
关键词：给水泵；运行；逻辑；优化
辽宁调兵山发电有限责任公司1、2号亚临界300MW空冷机组锅炉为上海锅炉厂有限公司制造的汽包炉,汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限公司制造的一次中间再热汽轮机,给水系统配置3台(A、B、C)由上海电机厂制造的50%BMCR容量电动调速给水泵(简称电泵)，由于我厂机组给水泵原设计运行方式为二运一备，电气设计6KV电源为A、B两段，A、B给水泵设计分别运行在A、B段电源上, C给水泵设计为A、B两段电源。机组在实际运行中一段母线上不能运行2台给水泵。但基于目前形式，由于电力市场晚高峰过后，电网容量处于过剩状态，机组在低负荷运行时间较长，2台给水泵运行转速较低，没有运行在最佳工况，而且耗用了大量的厂用电，使得厂用电率增高。为了节约厂用电，经过技术人员和运行人员现场做给水泵实际运行试验及数据共同攻关分析，在机组负荷小于180MW时，单台给水泵运行就能满足对锅炉给水流量的要求，从而实施了单台给水泵运行方案，并获得成功。当机组负荷率在6O %左右时，单台电动给水泵运行单耗较双台电动给水泵运行单耗下降1．67(kW ·h)／t，耗电率降低0．56% 。为了实现低负荷下单台给水泵运行的安全性和经济性，提出了较为完善的技术改进措施，即给水泵运行涉及到的热控联锁保护合理修改，我公司对给水调节系统进行了改造，优化了给水调节系统，减小给水调节的波动。经过改进，成功实现了在低负荷下单台给水泵运行，给电厂每年节约大量资金，效益明显。
一、原运行方式存在的问题
1、给水泵供电方式
辽宁调兵山发电有限责任公司1、2号300MW直接空冷汽轮发电机组，每台机组配备3台容量为50挑的电动调速给水泵(A泵、B泵、C泵)，机组正常运行时，2台泵运行，1台泵备用。为了节约投资，A泵、B泵分别接在6kv厂用母线A、B段，C泵则通过2个开关跨接在A、B段2条母线上。每台泵的电动机容量为5900KW，而每段6kV厂用母线容量为38MW。受给水泵及空冷岛风机群的影响，该机组厂用电率高达12%。机组满负荷运行时，每条母线各带1台给水泵，扣除其它运行设备的电耗，剩余容量不足以再供1台给水泵使用。这种配置方式由于受各段厂用母线容量限制影响给水泵的运行和备用的灵活性，设备的可用率大大降低。
2、给水泵运行及备用方式
辽宁调兵山发电有限责任公司原设计A、B泵作为运行泵，C泵作为备用泵，这种运行方式存在以下问题:
(1)为了平均各泵的总运行时间，在机组起动及低负荷阶段时仅C泵运行。机组正常运行后根据负荷切换至A、B泵运行，C泵停止运行(备用)。在实际运行中C泵大部分时间处于热备用状态，造成A、B泵的运行损耗及C泵的空闲损耗均较高，增加了设备维护费用。
(2) A泵或B泵停运检修后重新投入时，由于厂用电容量的限制，必须先停运C泵，再起动A泵或B泵，从而导致短时间单泵运行，对给水系统和锅炉负荷可能造成较大的扰动。根据经验，1台泵最多只能带60%左右的机组负荷，因此为了减小切换对机组负荷的扰动，必须选择机组负荷较低时或者强行减负荷时进行给水泵切换。
(3)单台给水泵运行时，A泵或B泵仅以C泵为备用泵; C泵运行时，没有备用泵。因此，给水系统安全性较低。
给水泵优化实验运行方式：
机组负荷大于180MW，给水泵运行方式为A、B给水泵运行， C电动给水泵联锁投入，勺管自动解除，勺管手动设40%位置。
机组负荷小于180MW，给水泵运行方式为A给水泵运行， B、 C电动给水泵联锁投入，B、 C泵勺管自动解除，勺管都手动设40%位置
机组负荷小于180MW，B给水泵运行， A、 C电动给水泵联锁投入，A、 C勺管自动解除，勺管都手动设40%位置。
二、计算数据
1、在180 MW负荷，主汽参数不变的情况下，双泵运行时给水泵耗电量为：2595+2564=5159 KW。
2、在180 MW负荷，主汽参数不变的情况下，单泵运行时给水泵耗电量为：A泵运行耗电量为4276 KW；B泵运行耗电量为3789 KW。
3、双泵运行与单泵运行给水泵耗电比较：5159 KW-3789 KW=1370 KW。
三、实验结论
综上可知，每年可节约人民币为：1370*24*365*0.39=4680468元。
按机组单泵运行时间每天50%计算，每年可为电厂创造经济效益为：4680468元*50%=2340234元。
四、给水泵优化后运行方式
1、机组负荷大于180MW，给水泵运行方式为A、B给水泵运行，投入"双泵运行"按钮，C电动给水泵联锁投入，勺管自动解除，勺管手动设40%位置。当A给水泵或、B给水泵跳闸时C电动给水泵联锁启动，运行人员手动增加C电动给水泵勺管开度保持汽包水位。
2、机组负荷小于180MW，投入"单泵运行"按钮，给水泵运行方式为A给水泵运行， B、 C电动给水泵联锁投入，B、 C泵勺管自动解除，勺管都手动设40%位置或B给水泵运行， A、 C电动给水泵联锁投入，A、 C勺管自动解除，勺管都手动设40%位置。当A给水泵跳闸，优先联起B电动给水泵，运行人员手动增加B电动给水泵勺管开度保持汽包水位。如果B电动给水泵未成功联锁启动，延时2秒启动C电动给水泵，运行人员手动增加C电动给水泵勺管开度保持汽包水位。当B给水泵跳闸时，联动顺序及操作方法同A给水泵跳闸。
五、实验后界面的优化
给水泵逻辑进行修改后，在汽机给水系统画面和锅炉给水系统画面中增加了"单泵运行"按钮和"双泵运行"按钮。
1、单泵运行按钮作用：机组单泵运行必须投入"单泵运行"按钮，"单泵运行"投入时，给水泵在单泵运行方式下（A泵或B泵运行）才能起到备用泵优选（A泵跳闸优选B泵，B泵跳闸优选A泵的）作用。
2、双泵运行按钮作用：机组双泵运行必须投入"双泵运行"按钮，此时运行泵跳闸备用泵方可联锁启动。
六、实验后联锁投入的优化
只有在泵的启动"允许条件"满足且选择了泵的运行方式（单泵运行或双泵运行）才允许投入该泵的联锁，其中C泵的联锁投入需要先任意选段（A或B段电源），满足启动允许条件后再投联锁（此选段并不影响C泵联锁启动后的自动选段）。
七、优化后选择泵的运行方式的操作
1、双泵运行方式：先启动两台给水泵后再点击双泵运行按钮，双泵运行按钮变为红色后再将备用泵投入联锁
2、单泵运行方式：先启动一台给水泵后再点击单泵运行按钮，单泵运行按钮变为红色后再将备用泵投入联锁
八、优化后泵的联锁关系
选择双泵运行方式时与修改前的运行方式相同。
选择单泵运行方式时的联锁关系如下：
1、A泵运行，B泵联锁投入，C泵联锁投入；A泵跳闸则B泵联锁启动，如果B泵在2秒内未能联锁启动则联锁启动B段C泵。
2、B泵运行，A泵联锁投入，C泵联锁投入；B泵跳闸则A泵联锁启动，如果A泵在2秒内未能联锁启动则联锁启动A段C泵。
3、A泵运行，B泵联锁未投入，C泵联锁投入；A泵跳闸则联锁启动A段C泵。
4、B泵运行，A泵联锁未投入，C泵联锁投入；B泵跳闸则联锁启动B段C泵。
九、结束语
根据本厂2台机组实际运行中调整机组的负荷分配，实现一台机组在180 MW负荷以下给水泵单泵运行是可行的，可以提高本厂的经济性。
作者简介：孙佳喜（1975.10-），男 ，内蒙古开鲁县人，汽轮机高级主管。