600MW机组汽动给水泵再循环阀逻辑优化成果
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摘 要：通过对两台600MW亚临界空冷机组4台汽动给水泵再循环阀逻辑优化，解决了汽动给水泵再循环阀长期以来无法投入自动的技术难题，提高了汽动给水泵运行可靠性，减少了运行人员操作量，取得了良好的节能效果，节省了燃料成本和用电成本。
关键词：汽泵;再循环阀;逻辑优化;安全性;经济性
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.122
0 引言
为保证电网安全运行和调峰要求，西北电网所有公网机组均投入AGC控制模式，负荷指令直接接受电网统一调度，为了做到精准带负荷，避免两个细则考核，对机组的自动控制要求更高，公司开展了热工专项提升活动，持续进行自动逻辑、协调控制等优化工作，取得了一定效果。
因汽泵再循环阀逻辑存在设计缺陷，长期以来自动无法投入，不能满足频繁加减负荷需求，当机组负荷降至60%-50%额定出力时，运行人员需根据汽泵入口流量手动调整汽泵再循环阀，时常出现两台汽泵出力调整幅度不均衡，导致两台汽泵出力不一致而退出并列运行的风险，使汽泵低负荷运行期间经济性、安全性降低，为提升汽泵低负荷变工况运行经济性、安全性，对汽泵再循环阀自动控制逻辑进行了优化。
1 汽泵运行方式及参数简述
公司两台600MW亚临界空冷燃煤机组于2009年投入商业运营，汽轮机为东方汽轮机有限责任公司制造的NZK600-16.7/538/538，每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵，用于机组正常运行，另外还配置1台带液力偶合器30%容量的电动调速给水泵，用于机组启动及备用。汽泵设计流量1439t/h，单台汽泵最大可接带60%额定出力，汽泵正常运行机组四段抽汽提供蒸汽，机组启停过程采用高压辅助联箱供汽，冷再为正常运行中的备用汽源，小机设计进汽压力1.061Mpa，温度364.8℃，排汽压力0.0056Mpa，温度34.9℃。
2 汽泵再循环阀逻辑设计及控制存在的问题
（1）汽泵入口流量低于450t/h，汽泵再循环阀电磁阀失电，强制开启汽泵再循环阀，当机组负荷300MW左右波动时，汽泵给水流量在450t/h-600t/h之间波动，经常性引起两台汽泵再循环阀强制频繁开启，给水流量大幅变化，加之两台汽泵出力存在偏差，变工况造成两台汽泵之间出力不平衡，容易引起汽包水位异常。
（2）汽泵再循环阀设有自动调整逻辑，投自动后通过设置汽泵入口流量进行控制再循环阀的自动开关，因调整线性不好，再循环阀投自动后大幅度频繁开关，造成汽包水位控制困难，给运行人员造成了心理负担，自动长期以来无法正常投入，只能通过运行人员手动控制，机组负荷在60%-50%额定出力时，为改善汽泵入口流量，需配合机组负荷调整汽泵再循环阀开度，增加了运行人员操作量，給水系统安全性降低。
（3）汽泵入口流量低于360t/h，汽泵环再循阀开度小于80%，延时10秒联跳汽泵，该保护定值设置偏高，低负荷期间汽泵入口流量波动很容易造成汽泵跳停。
（4）机组低负荷运行期间，为保证汽泵安全稳定运行，同时减少操作量，运行人员往往不愿意频繁调整汽泵再循环阀开度，时常将汽泵再循环阀保持在10%-30%任一开度，造成汽泵部分给水流量通过再循环阀返回至除氧器，增加了汽泵输出功率和小汽耗汽量，造成机组能耗升高，增加了燃料成本。
3 汽泵再循环阀逻辑优化及效果
经过多次论证，进行了逻辑优化，结合汽泵运行情况，进行变工况试验，完善了汽泵再循环阀逻辑，优化了汽泵再循环阀自动调整曲线，汽泵再循环阀自动可靠投入，并对汽泵再循环阀逻辑定值进行变更，修改了再循环阀强制开启、联锁关闭及流量低跳泵定值，提高了汽泵运行的安全性和经济性，达到了理想效果。
（1）汽泵再循环阀强制开启逻辑由原来的汽泵入口流量低于450t/h，修改为汽泵入口流量低于330t/h（汽泵设计最小流量为315.5t/h），延时2秒强制开启汽泵再循环阀，很好的解决了机组低负荷运行时汽泵再循环阀强制频繁开启问题。
（2）优化了汽泵再循环阀自动开关逻辑及调整曲线，将汽泵再循环阀投自动设置汽泵入口流量控制再循环阀的自动开关逻辑改成硬逻辑，当汽泵再循环阀投自动时，入口流量低于430t/h，延时2秒开始联开汽泵再循环阀进行线性调整，低于330t/h全开，汽泵入口流量高于470t/h开始联关汽泵再循环阀。通过实际变工况试验，优化后的汽泵再循环阀调整性能平稳，满足了低负荷运行期间给水流量调整要求。
（3）汽泵跳闸逻辑由原来的汽泵入口流量低于360t/h，汽泵再循环阀开度小于80%，延时10秒联跳汽泵，修改为汽泵入口流量低于330t/h，汽泵环再循阀开度小于80%，延时10秒联跳汽泵，降低了汽泵入口流量联跳汽泵定值，提高了汽泵运行可靠性。
（4）机组低负荷运行期间，减少了运行人员手动操作量，降低了人为操作安全风险，汽泵再循环阀投自动时，两台汽泵基本能够同步调整，降低了单台汽泵不出力的安全风险，机组频繁加减负荷过程中，锅炉汽包水位的调整性能较好，能够满足给水自动跟踪要求，提高了汽泵运行的安全性。
（5）汽泵再循环阀逻辑优化后，单台汽泵入口给水流量下降约120t/h-200t/h，每台小汽耗汽量下降1.5t/h，2018年全厂负荷低于60%额定出力运行时间2780小时，年发电量取60亿kWh，标煤单价参考本地煤价500元/吨计算，全厂年节约标煤440吨，影响供电煤耗下降约0.073g/kWh，年节约燃料成本22万元;每台汽泵前置泵电流下降约2.3A，年节约用电量228625kWh，按照标杆上网电价0.2595元/kWh计算，年节约用电成本5.93万元，提高了汽泵运行的经济性。
4 结论和建议
在满足汽泵安全运行的前提下，通过优化汽动给水泵再循环阀逻辑，有效减小了低负荷运行期间汽泵再循环阀流量损失，提高汽泵低负荷运行可靠性、安全性、经济性，很好满足了100%-50%额定出力变工况下汽动给水泵再循环阀自动控制要求，后续将继续跟踪优化50%-30%额定出力变工况下汽动给水泵再循环阀自动控制，以满足深度调峰要求。
参考文献：
[1]杭州汽轮机股份有限公司小机说明书[S].中国·杭州，2007.
[2]上海电力修造总厂有限公司汽动给水泵组说明书[S].中国·上海，2007.
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