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600MW超临界机组低压加热器疏水泵设置的研究

摘要：针对超临界机组的低压加热器疏水泵的设置，本文从技术经济角度
对其必要性和可行性进行了分析论证。

标签：600MW超临界机组；低加疏水泵

以往国内亚临界或超（超）临界发电机组低压加热器疏水通常逐级自流至凝
汽器，但也有不少工程通过设置低加疏水泵，将部分低加疏水注入凝结水系统。
本文结合宁夏某工程，对设置低加疏水泵进行了理论分析，以工程技术数据为依
据，论证了设置低加疏水泵对电厂经济性的影响。

1工程概况

宁夏回族自治区某电厂一期和二期均为2×300MW燃煤湿冷机组，现预扩建
2×600MW超临界燃煤间接空冷机组，同步配套建设脱硫和脱硝设施。

2理论概述

国内以往的亚临界或超（超）临界机组工程，通常将汽轮机抽汽回热系统的
疏水，采用逐级自流回到除氧器或凝汽器或直接空冷排汽装置，这种连接系统简
单，安全可靠，投资小。但各级低加的疏水通过逐级自流最终都回到凝汽器或直
接空冷排汽装置，疏水的热量通过循环水或空气带走，从而产生了冷端损失，不
利于机组的热经济性。为了减少冷端损失，最大限度地回收利用低加的疏水热能，
提高机组效率，可以考虑设置低加疏水泵将低压加热器的疏水直接送入主凝结水
系统，这种连接既可以减少低压加热器疏水流入凝汽器的冷源热损失，又可以减
少凝结水泵的流量。

3低加疏水泵在热力系统中的位置

本工程现阶段与主机厂配合的热平衡图，将6号低加出口的疏水通过疏水泵
打至6号低加出口的凝结水管道上，在这个汇合点上温差幅度最小，当疏水和凝
结水汇合时，混合产生的附加冷源损失也小；并且混合后提高了5号低加的入口
凝结水温度，减小了高压抽汽的抽汽量，有利于提高热经济性。

若将疏水泵设置在7号低加疏水出口，由于7号低加疏水温度较低，其焓值
与凝结水焓值之间差值较小，回收的热量非常有限，且如果将7号低加出口疏水
打入到7号或以后的低加凝结水出口，由于其疏水温度低于凝结水温度20℃以
上，其混合所产生的附加冷源损失加大，而混合后凝结水温度降低，需要增加高
压抽汽的抽汽量，不利于提高热经济性，因此不推荐将疏水泵设置在7号低加疏
水出口。

4疏水泵设置前后的系统比较

4.1系统配置的差异

低加疏水系统和凝结水系统与低加逐级自流的系统相比略有差异。

二者流程上的主要差别在于6号低加的正常疏水管路上。对于常规的逐级自
流低加疏水系统，6号低加的正常疏水经过正常疏水调节阀，依靠6号低加与7
号低加之间的运行压差流入7号低加，换热后经7号低加正常疏水管路流至凝汽
器；而在6号低加疏水出口设置低加疏水泵后，6号低加的正常疏水首先汇集在
6号低加腹部的集水罐内以保证一定的储水容积以利于低加疏水泵的安全运行，
集水罐内疏水经滤网流入低加疏水泵，升压后经正常疏水调节站送入凝结水系
统，而为了满足低加疏水泵启泵及低负荷运行的需要，还需要为其设置再循环管
路。对于凝结水系统，设置低加疏水泵后除了需要多设置一个三通以便低加疏水
汇入凝结水以外，二者并无其他差别。

4.2系统控制的差异

设置低加疏水泵前后系统控制的差异也主要集中在低加疏水系统，凝结水系
统除了需要在凝结水流量的控制设定值考虑低加疏水汇入的因素外，基本没有变
化。

对于逐级自流的系统，正常运行时6号低加的水位由6号低加至7号低加正
常疏水管路上的调节阀控制，当6号低加事故解列或7号低加超高水位时，关闭
此调节阀。

对于设置低加疏水泵的系统，正常运行时6号低加的水位由低加疏水泵出口
的调节阀控制；当6号低加水位低时，该调节阀自动关闭，疏水经再循环管路调
节阀返回6号低加，再循环调节阀自动开启；当6号低加水位超低或解列时，低
加疏水泵为了避免汽蚀，保护停泵。

对于6号低加水位高的保护，二者没有区别，均为打开6号低加事故疏水阀
参与辅助调节；当6号低加水位超高时，由于采用了低加大旁路，二者的保护均
为5、6号低加同时解列。

综上所述，设置低加疏水泵后，6号低加的正常疏水系统相对于逐级自流系
统略为复杂，但对疏水的处理更灵活，对6号低加水位控制手段更丰富，可以满
足防止《火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则》DL/T834-2003的相关要求。

4.3主要设备选型差异

根据节中的系统比较来看，设置低加疏水泵与否对系统设备的影响主要在于
低加疏水泵的容量、凝结水泵的容量以及低压加热器换热面积的变化。其中低压
加热器由于大多为随汽轮机配供，其面积的变化在汽轮机采购合同中所占比例几
乎可以忽略不計，因此主要的差异还是低加疏水泵和凝结水泵的选型。

4.3.1低加疏水泵的选型参数

根据《大中型火力发电厂设计规范》，该工程每台机组按设置两台100%容量
的低加疏水泵考虑，一台运行，一台备用，国内采用低加疏水泵的机