1 300 MW机组汽泵与电泵运行经济性比较
近年来对300 M W机组汽泵与电泵运行经济性进行比较的方法中,具代表性的有热力学分析方法和能量价值分析方法。
热力学分析方法是对汽泵和电泵运行的热经济性进行比较。具体方法又分为: ( 1)从相对效率高低角度进行比较,大者热经济性更好。
( 2)比较采用汽泵少发的电量和采用电泵多耗电量的大小,小者热经济性更好。
能量价值分析方法将热力学和经济学结合起来,对汽泵和电泵运行的经济性进行比较,认为发电机组燃煤价格与上网电价不同,节约1 M J的电能给企业带来的效益相当于节约7 M J煤的能量。采用汽泵时,发电煤耗量升高了,但厂用电耗量降低了,其经济性比采用电泵好。
上述2种方法的不足之处为热力学分析方法不论从相对效率角度还是从耗电量角度,都要用到效率、功率因数等参数,而这些参数是随着机组运行工况和性能的变化而变化,汽泵或电泵运行时,润滑油泵、汽泵前置泵等设备也必须投运,不应忽略它们对汽泵和电泵运行热经济性的影响。另外,在市场经济下,热经济性不能使企业获得好的经济效益。能量价值分析方法虽然注意到了市场环境及煤、电同能不同价!的事实,但计算经济性时没有计入补水和对外供热,也未考虑煤价、电价对经济性的影响。
2应用系统方法对300 MW机组汽泵与电泵运行经济性比较
系统方法是以整体的观点对复杂系统构成组件之间的连接进行研究。300 MW机组流程如所示,进入系统的是燃料、空气和热井补水,产出的是对外供热和上网电量。
单台机组对外供热包括:企业外热用户,企业内邻机辅助蒸汽。向企业外热用户供汽时疏水不能回收再用,向内的辅助蒸汽疏水可回收。这2种情形都需要向热井补水(补水量等于供汽量)。
上网电量即通过主变压器升压后送向电网的电量,其更能揭示机组运行方式调整的实际效果。
发电机组的运行经济性不仅体现在主辅设备运行工况及性能的变化上,还体现在市场环境上。因此,应以热力学和经济学相结合的方法比较设备运行的经济性。300 MW机组经济效益计算:机组燃料成本为:
r = M R m + Y R y
式中, M和Y分别为煤、油耗量, t/ h; R m和Ry分别为煤、油价格,元/ t.
机组补水成本为:
s = Q r R c
在不计机组工质泄漏时,热井补水量等于对外供热蒸汽量Qr, t/ h;向热井补水价格为R c,元/ t.
机组上网电量销售收入为:
d = 10 3 P z R d
式中, P z为主变有功功率, M W; R d为上网电价,元/( kW h)。
机组对外供热销售收入为:
h = Q r R r
式中, Rr为对外供热蒸汽价格,元/ t.
假若机组汽泵与电泵切换前后的上网电量销售收入、对外供热销售收入、燃料成本、补水成本分别为d 1、h 1、r 1、s 1与d 2、h 2、r 2、s 2,则切换前后整个机组赢利变化为:x = (d 2 + h 2 - r 2 - s 2)- (d 1 + h 1 - r 1 - s 1) ( 5)= (d 2 - d 1)+ ( h 2 - h 1)- ( r 2 - r 1)- ( s 2 - s 1)若x> 0,表示切换调整后机组运行经济效益比切换前好。
3 300 MW机组汽泵和电泵运行经济性比较
某台300 MW火力发电机组给水系统配置有2台50BMCR汽泵和1台50 BMCR电泵。给水泵汽轮机的汽源来自汽轮机第4级抽汽,电泵电源为6 kV高压厂用电。该机组送往当地热用户和内供辅汽为汽轮机第2级抽汽,前者已安装流量计,但还未正式供汽,后者暂未安装流量计。在保持辅助蒸汽调节阀前后压力几乎不变条件下(设此时蒸汽流量为Q r) ,机组A汽泵+ B汽泵运行切换为A汽泵+电泵运行,统计切换前后给水泵给水总量相同、出口压力相近时数据计算出的x> 0,说明此时B汽泵切换为电泵运行更经济。当然,随着机组运行工况和性能的变化及原料、燃料价格和电、热价格的变化,结论可能不同。
4 300 MW及以上机组给水系统运行方式的选择
( 1)从上述实例看出,机组运行中采用电泵运行可能比采用汽泵运行经济性更好。在市场经济环境下,机组给水系统运行方式由机组运行参数和原料、燃料及电、热产品价格因素决定,可以建立机组不同季节各种工况下采用汽泵和电泵运行历史数据库,适时结合原料、燃料和电、热产品价格,由判别公式计算确定给水系统经济运行方式。
( 2)在机组起停阶段,驱动给水泵汽轮机汽源来自相邻同型汽轮机的第2级抽汽经节流降压后的辅助蒸汽;另外,汽泵运行需要真空泵过早地投入或过晚地退出运行,真空泵运行所耗厂用电量也不容忽视。因此,在起动阶级采用电泵运行比采用汽泵运行经济效益可能要好,汽泵只在电泵故障时为降低机组厂用电率时采用。