Hayward Tyler海伍德泰勒泵在火電深度調(diào)峰中的技術應用

深度調(diào)峰，顧名思義是指當火電廠受電網(wǎng)負荷峰谷差較大影響而導致電廠降出力、發(fā)電機組超過基本調(diào)峰范圍進行調(diào)峰的一種運行方式；深度調(diào)峰的負荷范圍超過該電廠鍋爐最低穩(wěn)燃負荷，也超過了電廠現(xiàn)有設備對充分脫硫脫硝的能力，同時增加了環(huán)保方面的更大需求，因此深度調(diào)峰的要求往往會伴隨著靈活性改造在電廠中的同步實施。

雖然此舉不可避免的增加了電廠的投入成本，用于設備的改造與維護，但由于我國在新能源發(fā)電技術上的迅猛發(fā)展，以及客觀上存在的煤電產(chǎn)能過剩問題，內(nèi)外因素必然使得煤電的靈活性改造勢在必行。

現(xiàn)在以及可見的未來，新能源在電網(wǎng)中的比例正在逐漸擴大，對調(diào)峰電源的需求也逐漸升高，與新能源等電源相比，煤電具有很好的調(diào)峰性能。而對于以煤炭為主要能源的我國而言，高調(diào)節(jié)性的煤電廠就成為了最為現(xiàn)實的可行選擇。

勢在必行的深度調(diào)峰下，對于火電廠而言，是機遇也是挑戰(zhàn)。

當負荷降低的時候，給水量降低，鍋爐水冷壁管進水分配不均，增加了局部過熱的隱患；等離子點火系統(tǒng)通常被安裝于中下層燃燒器，而低負荷運行時一般需要投用上層燃燒器；低負荷運行時，鍋爐脫硝入口煙氣溫度降低，會造成脫硝SCR反應器無法正常投入。

因此在面臨深度調(diào)峰時，就需要針對各類問題進行靈活性改造，將設備進行優(yōu)化，以保障設備能夠在滿足深度調(diào)峰要求的同時，高效、安全的運行生產(chǎn)，并且兼具綠色與環(huán)保。

在這一點上，海伍德泰勒作為扎根于中國市場的鍋爐循環(huán)泵專家，一直致力于中國火電的發(fā)展與建設，最早可以追溯到1978年改革開放的第一縷曙光，泰勒泵就通過M.H.I公司為寶山電廠提供了6臺強制循環(huán)泵。從那一刻起，泰勒泵與中國火電結下了不解之緣。

時至今日，電廠在面臨低負荷運行導致SCR反應器無法正常投入的難題時，鍋爐循環(huán)泵再一次的承擔起了解決難題的重任。

國內(nèi)外的鍋爐專家經(jīng)過研究總結出，通過增設再循環(huán)泵線路，用鍋爐循環(huán)泵將接近飽和的熱水再次送入省煤器入口管道，在此處與鍋爐給水匯合后并進入省煤器入口集箱，提高進入省煤器的工質(zhì)流量和溫度，降低煙氣放熱量從而提升省煤器出口煙溫，此種改造針對不同爐型極限升溫效果可達50℃左右，可完全滿足寬負荷乃至全負荷下SCR脫硝的煙溫調(diào)節(jié)需求。這種方法已經(jīng)在國內(nèi)外的電廠改造實踐中得到證明。

近年來，內(nèi)蒙京能京隆、國網(wǎng)能源大南湖、國華太倉、張家港沙洲、華潤鎮(zhèn)江等電廠的改造項目都采取了以上方法成功地實施了改造，他們在其增設的再循環(huán)線路上都采用了泰勒泵。

在所有改造項目安裝調(diào)試以及后續(xù)投運期間，泰勒泵與總包方以及業(yè)主保持著頻繁的溝通與交流，不斷的根據(jù)業(yè)主所面臨的深度調(diào)峰實際情況而進行跟蹤指導、服務優(yōu)化。以我國北方某電廠為例，于兩年前將泰勒泵應用于SCR改造系統(tǒng)中，后與我司保持密切的溝通，同步使用情況。

就運行工況而言，用于調(diào)峰改造的鍋爐水再循環(huán)泵，與過去的鍋爐啟動循環(huán)泵、鍋爐強制循環(huán)泵有本質(zhì)的不同。鍋爐啟動循環(huán)泵只在鍋爐啟動與關停時，鍋爐負荷降低的時候才會使用。鍋爐強制循環(huán)泵是在鍋爐運行的時候，與鍋爐一同不間斷的運行。而SCR改造系統(tǒng)中的鍋爐循環(huán)泵則需要根據(jù)鍋爐負荷的不斷變化，不停的啟動、停止、再啟動、再停止。根據(jù)該電廠于去年春天3月份的數(shù)據(jù)，僅一個月內(nèi)，就已經(jīng)啟停24次。

這種頻繁啟停的工況對于泰勒泵來說并不陌生，歐美國家對火電的調(diào)峰要求開始于20年前，從那時起，海伍德泰勒就承接了很多類似的爐水泵改造項目，并在設計上進行不斷優(yōu)化，使其不斷適應頻繁啟停的工況。

國華太倉1#深度調(diào)峰改造爐水泵

河曲1#深度調(diào)峰改造爐水泵

調(diào)峰相關項目中鍋爐水再循環(huán)泵需要適應頻繁啟停的工況，這其中帶來的挑戰(zhàn)，主要來源于鍋爐水循環(huán)泵特殊的無密封結構，下面分別從三個工程角度來解釋海伍德泰勒如何應對以及提供給用戶的建議。

1. 頻繁啟停對軸套軸瓦的挑戰(zhàn)

問題：

鍋爐循環(huán)泵的電機內(nèi)部是充滿除鹽水的，在每次啟停的時候，轉(zhuǎn)子從初速度加速到額定轉(zhuǎn)速的過程中，潤滑軸瓦和軸套之間的液膜沒有完全形成，軸瓦與軸套不可避免地發(fā)生輕微接觸產(chǎn)生磨損，同時增加了軸套位移的風險。

應對方法：

采用非同心分體式可傾斜軸瓦，這一結構不僅被公認為可以最大程度消除交叉徑向電磁牽拉力的影響，而且允許每一塊軸瓦在啟停期根據(jù)所處位置形成的水膜情況進行獨立的自我調(diào)節(jié)，最大限度地減少發(fā)生磨損的可能性。同時按照API規(guī)范，在軸套的軸向定位的部位使用螺釘定位，徹底鎖住軸套，降低移位風險，增加可靠性。

分體可傾斜軸瓦

使用螺釘定位的軸套

2. 頻繁啟停對推力軸承承磨面和葉輪的挑戰(zhàn)

問題：

鍋爐循環(huán)泵都是立式懸掛式布置的，每次啟動和關停的階段，分別產(chǎn)生動態(tài)的向上和向下的軸向力，而由于此時潤滑推力盤和推力塊之間的液膜還沒有完全形成，電機內(nèi)接近蓋端的推力盤的上下端面不可避免和推力塊發(fā)生接觸產(chǎn)生磨損，隨著推力盤耐磨材料的磨損，葉輪和導流罩產(chǎn)生磨損的風險也將增加。

應對方法：

按照API規(guī)范，配置葉輪耐磨環(huán)，讓耐磨環(huán)代替葉輪進行磨損，實現(xiàn)對關鍵部件葉輪的保護。同時，在推力盤承磨面附著PV值更高的增強耐磨層，增強耐磨層的耐磨屬性高于推力盤材質(zhì)，增加了推力盤整體的耐磨能力。

按在投入使用后的一年，提供使用頻率數(shù)據(jù)，進行返廠檢測，而后制造商會根據(jù)磨損程度和使用頻率情況進行計算，給出后續(xù)使用的建議和預估的未來更換耐磨材料的時間點。

配置金屬耐磨環(huán)的葉輪

附著增強耐磨層的推力盤

3. 頻繁啟停對主軸和葉輪聯(lián)結部位可靠性的的挑戰(zhàn)

問題：

用于靈活調(diào)峰改造的的鍋爐循環(huán)泵，通常采用高速電機，葉輪的運轉(zhuǎn)速度接近3000轉(zhuǎn)，而正如在第2點中所寫到的，頻繁啟停的上下沖擊力，在對葉輪磨損的同時，葉輪與主軸的聯(lián)結部位的可靠性會受到極大的挑戰(zhàn)。

應對方法：

采用API標準中的定位方式，用葉輪螺母和封口螺釘進行雙重緊固處理。由于這里涉及到安全生產(chǎn)的問題，泰勒泵選用更高標準，以此作為最保險的手段。

泰勒泵用葉輪螺母和封口螺釘進行雙重緊固處理

此外，海伍德泰勒工程師強烈建議，根據(jù)啟停的頻率，在投入運行后的12-24個月內(nèi)對設備進行檢修，海伍德泰勒將根據(jù)磨損程度和使用頻率情況進行計算，給出后續(xù)的檢修間隔。

泰勒泵是中國電廠鍋爐的老伙計，泰勒泵工程師的腳步也隨著新電廠，老電廠，老電廠的改造新應用等等，走遍了祖國的萬水千山。

雖然泰勒泵在很多年前的改良中有過挫折，但依舊不畏艱難困苦，從電廠的實際使用情況出發(fā)，做好產(chǎn)品，用心服務。如各位讀者有任何希望泰勒泵進行分享的，可以隨時留言，不論是安裝技巧，還是技術疑難，亦或者是不足之處，都可以提出，我們會盡可能的解答一切有關于鍋爐循環(huán)泵的問題。

典型案例：國家能源集團太倉電廠深度調(diào)峰改造系統(tǒng)

2021年11月20日，江蘇省國華太倉發(fā)電有限公司2×630MW超臨界7、8號機組寬負荷脫硝改造項目，隨著海伍德泰勒品牌的鍋爐循環(huán)泵參與的系統(tǒng)整體調(diào)試運行的成功，標志著國華太倉電廠8號超臨界機組也已經(jīng)具備了參與深度調(diào)峰的能力。到目前為止，7號機組深度調(diào)峰運行也已經(jīng)進入第二個年頭，各方面數(shù)據(jù)良好，泵運行可靠。

該臺鍋爐啟動泵為海伍德泰勒根據(jù)項目需求而設計的無密封泵，電機額定功率595KW，額定電壓6000V。相對于傳統(tǒng)的強制循環(huán)泵和啟動循環(huán)泵，用于深度調(diào)峰改造系統(tǒng)的鍋爐再循環(huán)泵需要應對不同的頻繁啟停工況。

海伍德泰勒的全球設計團隊，從20年前就開始根據(jù)一部分歐美火電廠的深度調(diào)峰的需要，針對頻繁啟停工況帶來的挑戰(zhàn)，進行了長期不斷的設計優(yōu)化，使現(xiàn)在的泰勒泵在適應頻繁啟停工況上表現(xiàn)得更加可靠。