汽輪機循環(huán)水系統節能改造

工藝設計改造與檢測檢修汽輪機循環(huán)水系統節能改造Steam turbine water circulating system energy saving renovation王海亮王曉斌唐鋼股份有限公司河北唐山0630000Wang Hai- liang， Wang Xiao- tin(rebuiltas Taangshan lron and Steel Group Co, Ld, Tangshan, Hebei, 063000, china)摘要:針對唐鋼5.6號汽輪機循環(huán)水系統水泵,嚴重偏離工況運行，能耗高等問(wèn)題,究其原因,深入剖析,制定了詳細可行的改造方案,使問(wèn)題得到了很好的解決。關(guān)鍵詞:節能，循環(huán)水水泵Abstract: In tangsteel 5, and 6 turbine water cirulaing system pumps, gravely deviates from working operation, high energy consumption prob-lems, investigate its reason, thoroughly analyzed, worked out a detailed, make feasible transforming schemes have been very good solve problems.Keywords: cnergy-saving, Circulating water, pump1,前言根據伯努利方程，計算水泵的進(jìn)水池到水泵出口壓力表處的唐鋼煉鐵廠(chǎng)5.6號汽輪機機組循環(huán)水系統共有循環(huán)水水泵5將上表數據 帶入此公式即可以得出水泵的實(shí)際所需揚程為壓頭，此即是水泵的揚程。臺，自1999年投產(chǎn)以來(lái)已有12年時(shí)間，通過(guò)這段時(shí)間的運行我們32.3米。發(fā)現循環(huán)水水泵嚴重存在選型太人的問(wèn)題，從而造成了能源的不必要的浪費。水泵運行嚴重偏離正常運行工況點(diǎn)。根據公式P-面cme計算水泵的軸功率:將上表1電流代人公式可得出水泵的軸功率: 1D1:2、現有循環(huán)水水泵運行工況及存在問(wèn)題COsφ= 0.846,500.7K W;552.7KW, 1D4: 521.5KW.電機功率因數目前5.6號汽輪機組循環(huán)水系統共有循環(huán)水水泵5臺，工藝.電機效率為93.7%。對比水泵的運行軸功率與編號為1D1-1D5，供給汽輪機冷凝器冷卻用水。水泵型號及所配水泵的揚程，可得出此四臺水泵的流量.揚程如下: lDI:流量電機如下:3588 m3/h,揚程33m; ID3: 沈量3747 m3/h,揚程32.5m; 1D4:水泵型號: 24SH-13額定流量: 3168 m3/h額定揚程: 47.4m流量3679 m3/h,揚程32.5m。 由上述計算的流量、揚程和軸功轉速: 970rpm出廠(chǎng) 日期: 97年12月 武漢水泵廠(chǎng)串，根據公式.等可以計算出水泵的運行效率7。計算得效率值配套電機: Y5002-6 功率: 560kW 額定電壓: 10KV見(jiàn)下表:額定電流40.8A功率因數: 0.846沈陽(yáng)電機廠(chǎng)2.1技改前運行指標與分析泵代號:1D,2.1.系統水泵運行情況(運行模式、運行時(shí)間) :系統水泵:并聯(lián)運行。PgQH (kW) 。313. 3p331.50 325. So運行模式: 正常情況下，循環(huán)水泵全年全天運行三臺泵，，另兩臺備用。|水泵效率勿(%)。62.606062. 4+>運行時(shí)間:全年全天運行，按年運行時(shí)間8760小時(shí)計算注:現場(chǎng)調研時(shí)運行1D1，1D3, 1D4三臺泵，下列表中數據為運行該三臺泵的情況。由以.上分析我們不難發(fā)現運行的3臺水泵效率都沒(méi)有超過(guò)2.1.2.根據現場(chǎng)水系統實(shí)測技術(shù)參數，經(jīng)流體輸送工程學(xué)計63%， 離85%還有很大距離。水泵偏上況點(diǎn)運行，實(shí)際運行效事算，本水系統月前實(shí)際運行工況分析如下:太低，能耗大。造成了電能的不必要的浪費，而且浪費及其嚴表1技改前水泵現場(chǎng)運行工況調研重2.2改造措施的實(shí)施及方案泵出口壓。|電機電流~ |消耗功率(Hw)以下改造方案:針對以上問(wèn)題，為了解決設備老化及能耗高的問(wèn)題我們提出泵組。(Mpa) 2 .(A)。( J3uICOS4)(1)此系統節能改造方案采用更換整臺水泵的方法，原電機不做改動(dòng)。根據系統的實(shí)際運行情況，采用新型的高效水力模1Dr0. 33.37.542. 2.型，重新設計高效節能水泵。以替代原泵運行，滿(mǎn)足系統的經(jīng)濟、安全運行。水泵揚程35米，比理論計算出來(lái)略高，這樣不但1D30. 325.41.00. 8.能完全滿(mǎn)足系統的安全生產(chǎn)，并且留有調節空間。(2) 5臺水泵進(jìn)行節能改造時(shí)，采取逐臺改造的方式，改造1D.0. 325;38p56.8.時(shí)只需關(guān)閉需改造水泵的進(jìn)出口閥門(mén)，無(wú)須系統停水，同時(shí)不影①水泵計算電機輸出功率依據如下:電壓按照電網(wǎng)電壓響生產(chǎn)，與目前水泵維護、檢修要求的條件類(lèi)似，可操作性強。U-10KV，功率因數0.846, 根據電機銘牌上額定參數計算所得。(3)技改后的水泵交流接觸器上加裝累時(shí)器，記錄單臺主2.1.3技改前系統運行情況分析及節能分析機運行時(shí)間。以上表格數據為依據，根據伯努利方程計算水泵揚程技改后設計水泵的性能參數見(jiàn)下去，型號: TTS800-17;流量: 36中國煤化工效率86%;軸功事404其中Az-- -水泵進(jìn)出口的高差(m)kW;￥sP- -水泵進(jìn)出口的壓差(KPa)MHCNMHG3、改造剛口x術(shù)對兒水泵的出口速度(m/s)-水泵的進(jìn)口速度(n/s)改造后，通過(guò)近幾個(gè)月的運行參數來(lái)看，取得了很好的效sh--水泵進(jìn)出口之間的阻力損失 (m)00 O下轉342頁(yè)350 F為數據ience & Technology Overview工藝設計改造與檢測檢修P型Zn0材料及其發(fā)光器件的研究進(jìn)展宿世臣華南師范大學(xué)光電子材料與技術(shù)研究所廣東廣州510631自從上世紀90年代至今，人們一直致力干第三代半導體-光，還可以實(shí)現ZnO基LEDs的推廣和廣泛應用。寬帶隙半導體的研究，其基本應用在紫外藍紫波段的短波長(cháng)發(fā)對于第二個(gè)問(wèn)題，ZnO基LEDs電致發(fā) 光持續時(shí)間不長(cháng)，這主光器件，主要包括發(fā)光二極管(LEDs) 和激光器(LDs) 。寬帶要是由于p型ZnO的不穩定性造成的。雖然ZnO的p型摻雜已經(jīng)得半導體LEDs不僅具有節能、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，而且是一種高溫、到了初步解決，但是人們所得的p型ZnO穩定性不好，特別是單一高功率器件，應用廣泛，有著(zhù)數百億的巨大市場(chǎng)。目前，在短波受主摻雜的p型ZnO,放置1-4個(gè)月后通常轉變?yōu)樾?，這限制了它長(cháng)LEDs領(lǐng)域，GaN的開(kāi)發(fā)應用占據士導地位，形成了很大產(chǎn)業(yè)，的實(shí)際應用。因而，要穩定、可控地生長(cháng)具有實(shí)際應用價(jià)值的低但是Ga是一-種稀有貴重金屬，GaN需要高溫生長(cháng)，襯底缺乏，阻p型ZnO仍然是個(gè)難題?？涛g困難，器件制作成本高，這制約了它的推廣“應用。更為嚴峻總之，雖然目前已經(jīng)有大量的關(guān)干p型ZnO摻雜的理論和實(shí)的是，與GaN光電器件相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)大部分被日本、美國所壟驗報道，也實(shí)現了ZnO同質(zhì)LED的電致發(fā)光，但其發(fā)光還比較斷，我國發(fā)展GaN LEDs相關(guān)產(chǎn)業(yè)將不叮避免地受到嚴重制約。弱，距離真正實(shí)用化還有很大距離。ZnO高 效的電泵激子發(fā)光器ZnO是- -種新型的I-VI1族化合物半導體材料，同GaN一樣，件的實(shí)現，將帶動(dòng)發(fā)光器件界的革命。通過(guò)進(jìn)-步改進(jìn)材料生長(cháng)是-種直接帶隙寬禁帶半導體，室溫下禁帶寬度為3.37 eV。ZnO和制作工藝，就-定能制作出高效的氧化鋅電泵激子發(fā)光和激光器激子結合能為60 meV,是GaN (25 meV)的2倍多，可以實(shí)現室件。溫和高溫下高效的激子復合發(fā)光，是- -種理想的短波長(cháng)發(fā)光器件參考文獻.材料|1]。和GaN相比，ZnO在應用方面還具有很多明顯的優(yōu)勢，R. F.Service,“WIllUVLasers Beat the Bhues?”，Science, 1997,如:原料豐富，價(jià)格低廉:成膜性:能好，外延生長(cháng)溫度低:有商用體單晶，可以進(jìn)行同質(zhì)外延:易于刻蝕，器件加工成本低電D.C. Look and B. Clalin, "P-ype doping and devices based on ZnO* , Phys.子誘生缺陷低，抗輻射性能好，是一種環(huán)境友好材料，生物兼容Suat Sol. B, 2004性好。因此，ZnO用于制備LEDs、LDs和探測器等光電器件，在K Minegishi, Y. Koiwai, Y. Kikuchi, K Yano, M. Kasuga, and A. Shimizu,固體發(fā)光、白光照明、全色顯示、光信息存儲及通訊等領(lǐng)域擁有"Growthof p-type zinc oxide flms by chemical vapor dpostior' ,Jp.J. Appl.廣閣的應用前景，蘊藏著(zhù)巨大的經(jīng)濟價(jià)值。作為新型的寬帶半導Phys, 1997體信息功能材料，Zn0已受到全世界半導體、納米和光電子等諸多領(lǐng)城科學(xué)家的廣泛關(guān)注，也得到眾多國家政府和企業(yè)的重視和支持，成為一個(gè)前沿課題和全世界的研究熱點(diǎn)。Zn0要在光電領(lǐng)域獲得廣泛的應用，首先必須實(shí)現高質(zhì)量n00 O上接350頁(yè)果。既滿(mǎn)足了生產(chǎn)需要，又達到了節能的效果。避免了能源的不型ZnO和p型ZnO的可控摻雜。ZnO的施主摻雜比較容易，但是p型必要的浪費。水泵改造前后的效果對比情況如下:摻雜卻異常困難[2]，是一個(gè)國際性科學(xué)難題，這主要足由于ZnO中受主能級過(guò)深、固溶度較低，而且存在本征施主缺陷高度自補償效應，施主元素H的非故意摻入也是一一個(gè)重要原因。1997年 ,俱舊10.D.1D,日本山梨大學(xué)首次報道了ZnO的p型摻雜[3],在此后的10余年間,正常管況下.5臺水票運行3臺。兩臺備用計↑經(jīng)全世界各國科學(xué)家的共同努力，ZnO的p型摻雜研究已取得了技改前.運行模大。 年運行時(shí)間8760小時(shí)， 現場(chǎng)運行舊、四(田- .系列重要進(jìn)展，人們利用1族元素(如IA族元素Li[4]和IB族元素Ag[5])以及V族元素(N[6]、 P[7]和Sb[8]) 作為受主摻雜劑均獲得了p型ZnO材料，ZnO的p型摻雜已經(jīng)得到了初步解決。2004運行功豐() 5422.260.8- 556.8169.8年，日本東北大學(xué)采用高低溫調節、工藝頗為復雜的分子東外延(MBE) 技術(shù)在ScAIMgO,襯底上制備出Zn0基p_i-n結，首次實(shí)現運行模式。正常情況下，，臺水栗運行了臺，兩臺備了室溫下的電注人發(fā)光[9]。2005年， 本課題組繼日本東北大學(xué)之技改后用年運行時(shí)間8768小時(shí)，后，采用可工業(yè)化生產(chǎn)的金屬有機物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)| 運行功事() 404.404.| 404. 。1212|技術(shù)，在ZnO單晶襯底上首次實(shí)現了Zn0同質(zhì)p-n結室溫電致發(fā)光| 牧改前年耗電量(萬(wàn)度)148.9[10]。I扶改后年耗電量(萬(wàn)度)1061, 1.但是，目前ZnO基LEDs還存在兩個(gè)主要問(wèn)題， 其-一是帶邊紫外發(fā)光很弱，其二是電致發(fā)光持續時(shí)間不長(cháng)。要實(shí)現ZnO發(fā)光器節電茲年節電量(萬(wàn)427.20件的實(shí)際應用，這兩個(gè)科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題必須得到解決。果度)。對于第一個(gè)問(wèn)題，ZnO基LEDs電致發(fā) 光主要在缺陷引起的踢指藍綠波段，帶邊紫外發(fā)光很弱或根本沒(méi)有，這需要開(kāi)展高效實(shí)用4、創(chuàng )造的經(jīng)濟效益的ZnO同質(zhì)LEDs結構設計和制備工藝的研究，從而提高器件的通過(guò)改造的實(shí)施，明顯取得了良好的經(jīng)濟效益。水泵年節電性能，目前這方面的研究開(kāi)展得較少。采用多量子阱結構來(lái)制事達到了28.7%，年可節約電能427.2萬(wàn)度，以0.5元/度的單價(jià)計備ZnO基LEDs,可以對有源層中的電子和空穴進(jìn)行限制，降低算，年可創(chuàng )直接經(jīng)濟效益213.6萬(wàn)元。重空穴有效質(zhì)量，有利于粒子數反轉,降低非輻射復合、價(jià)帶間吸收和俄歇復合，提高發(fā)光效率。2006年， 美國MOXtronics公司5、結語(yǔ)與密蘇里大學(xué)合作，制備出ZnO/ZnBeO多層量子阱結構的ZnO基中國煤化工成了我公司今年的節能LEDs原型器件，獲得寶溫下以近紫外發(fā)光為主的電致發(fā)光(11]。目標，需要的情況下對原有存但是，Be及BeO都是劇毒物質(zhì)，而且價(jià)格昂貴，因而使用ZnBeO在嚴重:M.HCN M H G研究改造，實(shí)施后取得合金不利于實(shí)際推廣和環(huán)保。比較而言，ZnMg0合金更為理想，了及其可喜時(shí)效果，年創(chuàng )效益達數白力兀。具有實(shí)用價(jià)值，人們對ZnMgO薄膜和ZnOZnMgO量子阱的研究也作者簡(jiǎn)介已經(jīng)比較充分，生長(cháng)工藝較為成熟。利用ZnO/ZnMgO多量子阱結構進(jìn)行器件設計和制備,不僅可以實(shí)現高效的ZnO基LEDs電致發(fā)王海亮(1982- -), 男，本科學(xué)歷,助理工程師，現從事水處理工作。342萬(wàn)夠數擔ience & Technology Overview