降低循環(huán)水泵流量揚程增加機組效益

第28卷第5期湖北電力Vol.28 No. 52004年10月Oct. 2004降低循環(huán)水泵流量揚程增 加機組效益姜愛(ài)民陳國松.(湖北西塞山發(fā)電股份有限公司,湖北黃石435001 )[摘要]西塞山發(fā)電廠(chǎng)1號機2臺循環(huán)水泵安裝完后在機組未運行情況下進(jìn)行性能試驗發(fā)現水泵電機軸功率超過(guò)水泵性能曲線(xiàn).上的最大功率。在水泵性能曲線(xiàn)有疑問(wèn)且循環(huán)水流量不能準確測量的情況下利用熱力平衡原理和水泵功率計算公式計算分析、最終判斷性能曲線(xiàn)是否正確并對循環(huán)水泵進(jìn)行改造達到最優(yōu)化設計值大大增加機組效益。[關(guān)鍵詞]循環(huán)水泵;熱平衡計算;判斷;流量揚程[中圖分類(lèi)號 ] TK264. 1. [文獻標識碼] A [文章編號] 1006-3986( 2004 )05-0014-02Increasing Efficiency of Generating Sets by Decreasing the Liftof Circulating W ater PumpJIANG Ai-min CHEN Guo-song( Hubei Xisaishan Power Generation Co. ,Lud. ,Huangshi Hubei 435001 China )[ Abstract ] After the completion of circulating water pump installation in Xisaishan Power Plant performancetest was carried out and it was found that the shaft load of pump motor exceeded the maximum value accordingto its performance curve. Because the accurate determination of the flow capacity of circulating water was diffi-cult ,the analysis based on thermodyinamic equilibrium theory and the algorithm of pump power was made todetermine whether the performance curve was right or not. The innovation on the circulating water pump wasmade in order to achieve its optimized design value and to increase the efficiency of the generating sets.[ Key words ] circulating water pump ; thermal balancing calculation ; determination ; flow lift西塞山發(fā)電廠(chǎng)2x330 MW機組項目于2002年流量5.3 m'/s ;8月動(dòng)工,2004年5月24日1號機組首次并網(wǎng)發(fā)揚程25.5m;電。循環(huán)水泵設計用2臺長(cháng)沙水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的效率87% ;72LKXC-25型大型立式斜流泵冬季開(kāi)一臺泵夏季轉速370 r/min ;開(kāi)2臺泵。1 號機水泵安裝于2004年2月12日驗軸功率:1524kW;收5月11日湖北省電力試驗研究院對1號機組2配套軸功率1 800 kW。臺循環(huán)水泵進(jìn)行水泵性能試驗本次試驗發(fā)現2臺(2 )電機額定參數泵軸功率超過(guò)設計軸功率和電機額定功率影響機功率:1 800kW;組安全滿(mǎn)負荷運行并增加了水泵單耗增加了「”用額定電流243A ;電率。為此我們在循環(huán)水泵流量測量不準的情況下功率因數0.76 ;通過(guò)熱平衡計算判斷循環(huán)水泵可以通過(guò)改造降低流效率94.5%。量和揚程從而降低軸功率達到減少循環(huán)水泵單耗,(3)5月11日循環(huán)水泵試驗參數(見(jiàn)表1 )增加機組效益的目的。從表1從試驗數據分析,電機功率和電流顯然1泵、 電機和試驗參數分析計算已超過(guò)了額定功率和額定電流,此時(shí)循環(huán)水泵的性能曲中國煤化工:性能曲線(xiàn)求水泵軸功(1)循環(huán)水泵額定參數率。YHCNMHG機的狀態(tài)下進(jìn)行,且循環(huán)水流量測量數據在20%范圍內擺動(dòng),不能作為試[收稿日期] 2004-08-30[作者簡(jiǎn)介] 姜愛(ài)民( 1973- )男湖北黃石人工程師。驗數據。因此有效辦法是通過(guò)機組開(kāi)啟后的熱力平衡原理計算出循環(huán)水流量和揚程并由此算出泵的軸Vol. 28 No. 5湖北電力第28卷第5期Oct. 20042004年10月功率。V/h。從凝汽器的性能特性曲線(xiàn)看在機組正常背壓表1循環(huán)水泵 試驗參數記錄表變化范圍內汽輪機初參數和負荷不變背壓與排汽泵的車(chē)側有側凝汽器凝汽器凝汽器循環(huán)水量的變化基本成線(xiàn)性變化。因此當時(shí)的排汽量可以1口 循環(huán)水循環(huán)水循環(huán)水景電流功率門(mén)開(kāi)入日車(chē)側出有側出(0.5級)/kW計算為D。=619.42 +( 652. 11 -619.42 )x( 8.46-/MPa% /% AMPa /MPa /MPa4.5 )( 9.2-4.5 )=647 t/h .0.19 20.06 0.06246 1 890排汽溫度和凝結水過(guò)冷度小于0.5C ,進(jìn)入凝.號0.18 332 0.07 0.03 0.04247.4 1 921汽器的蒸汽和凝結水的焓降可認為與汽化潛熱相泵0.16 40390.050.02 0.01249.01 924驗0.15 50 51 0.03 0 0249.0 1 929同。參0.16 400.05 0.01 0.01248.5 1 932查汽水性質(zhì)圖表排汽溫度1。= 38.35C時(shí)的汽0.18 31 28 0.07 0.04 0.03 247.4 1 920化潛熱r =2 410. 86 kJ/( kg. K)已0.230.130.1 0.11243 1 883根據凝汽器的熱量平衡公式4.186D.Ot=泵0.19 29290.07.0.04 0.05 250 1 925式D.(hc-hc')=D。r驗0.16 4041 0.05 0.01 0.02251 1 97式中D.一進(jìn)入凝汽器的冷卻水量kg/h ;數0.14 50510.030.01.0252 1 97D。一凝汽器的排汽量,kg/h ;hc、hc'一分別為蒸汽和凝結水的焓,kJ/備注1號泵并列2號泵運行其中1號泵電流為233 A 2號泵為201A,1號泵停運后2號泵電流為253A,電機線(xiàn)圈溫度最高kg ;84.9C?！鱰-為 凝汽器循環(huán)水進(jìn)出口溫升K2004年7月28日12時(shí)33分,在1號機通過(guò)D、=D(hc一he')/4.186△t=647x168 h試運后,記錄機組數據并進(jìn)行了相應計算,見(jiàn)2410. 86/( 4.186x8. 36 )=44 573( t/h )表2。開(kāi)式水和工業(yè)水等用水量為1660 l/h;表2循環(huán)水泵運行參數記錄表則循環(huán)水總量為44 573 +1 660 =46 233 tW/h;A循環(huán)B循環(huán) A循環(huán) B循環(huán)凝汽器凝汽器每臺泵平均流量為46233/(2x3 600 )=6.42項目電流電流壓力壓力0分合任分( t/s)12。/A/MPa /MPa /MPa /MPa( 2 )泵的揚程計算記錄數據236.08 237.84 0. 280.280. 140. 14循環(huán)水泵出口壓力,P出=0.28 MPa=280 kPa ;左側排右側排汽溫度.循環(huán)水進(jìn)水壓力,P進(jìn)=0 ;/C /C/C出口管壓力表黃海高度,z出=14.8 m ;記錄數據0.070.0938.1138. 5926. 3626. 21循環(huán)水進(jìn)水槽黃海水位,進(jìn)=19.2 m。咎僭凝汽器負荷循環(huán)水出口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000溫度門(mén)開(kāi)度門(mén)并度P/MW/%8/%x3. 14x0.92 )=2.52 m/s ;記錄數據34.71 34.5737.14 37.48 _92.84 330.32循環(huán)水進(jìn)口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000x3.14x1 )=2.04 m/s ;( 1 )泵的流量計算由于出口管徑φ1 800 mm進(jìn)口管徑φ2 000左、右側平均排汽溫度:t。=( 38. 11 +38.59 )mm河近似認為進(jìn)出口流速相同v出=v進(jìn)o2 = 38.35°C左、右側平均入口溫度:tw =( 26.36 +26.21 )H=出一P進(jìn)+”出二V進(jìn)+(z礎-進(jìn))P82g2 =26. 28C280 0002.52 - 2. 04左、右側平均出口溫度:t2 =(34.71 +34.57 )= 1 000x9.8+ 2 x9.82=34. 64C+( 14.8 -19.2) = 24.28 m循環(huán)水的溫升Ot =34. 64 -26.28 =8.36C中國煤化工排汽壓力P。一大 氣壓減凝汽器真空101.3YHC NMHG1 000=1 000x9.8x-92.84=8.46 kPa6420x24.28/1 000=1 527 600 W =1527. 6汽輪機設計狀況:滿(mǎn)負荷時(shí)背壓4.5 kPa 時(shí)排kW汽量為619.42 t/h背壓9.2 kPa時(shí)排汽量為652.11(下轉第57頁(yè))Vol. 28 No. 5湖北電力第28卷第5期Oct. 20042004年10月的失去廠(chǎng)用電使得發(fā)電機等重要電氣設備受到損方式不僅僅如此根據不同類(lèi)型的電廠(chǎng)以及高壓廠(chǎng)壞的可能性增大等問(wèn)題。用電-次接線(xiàn)方式不同，對廠(chǎng)用電自動(dòng)切換的要求也各不相同。4結論[參考文獻]大型發(fā)電廠(chǎng)的高壓廠(chǎng)用電自動(dòng)切換問(wèn)題是關(guān)系到發(fā)電廠(chǎng)主設備安全、可靠、穩定運行的問(wèn)題,它[1]粱世康,許光一.廠(chǎng)用電力系統保護[M]北京:冰利直接影響著(zhù)運行設備的等效可用時(shí)間。廠(chǎng)用電切換電力出版社1985.(上接第15頁(yè))泵廠(chǎng)則通過(guò)切削葉輪外徑的辦法先將2號機2臺泵泵的軸功率N軸= N看/η =1 527. 6 kW/86% =葉輪改造到設計值并提供改造后的水泵性能曲線(xiàn)。1 776 kW( 流量較大 ,效率比最大點(diǎn)略小,按(2 )改造后視其效果,在將來(lái)1號機組大修中86%計算)再對1號機2臺循環(huán)水泵進(jìn)行更加合理的改造。(4)電機的軸功率:N軸= 1.732 X UIηcosφ =1.732 x6 110 x 2364改進(jìn)后效益x0.93x0.76=1 765 215 W≈1 765 kW3]泵的揚程降低后的泵軸功率:N軸= ρgQH/η1 000=1 000 x9.8 x5 300 x2比較分析24.5/( 1 000x0.87 )~1 463 kW(1)循環(huán)水夏季設計條件2臺泵供-臺機運降低的軸功率:△N軸= N軸-N軸=1765 kW-行單泵流量5.30 m'/s ;單泵設計揚程25.5 m。從51 463 kW =302 kW月11日的試驗數據看要維持泵的出口壓力在0.19降低電機功率ON =▲N軸/η =302 kW/0. 938MPa以上運行閥門(mén)開(kāi)度只能開(kāi)20%左右2臺泵并=322 kW聯(lián)運行時(shí)閥門(mén)開(kāi)度也只能開(kāi)30%左右現在的實(shí)夏季2臺泵可節約用電:夏季平均滿(mǎn)負荷發(fā)電際揚程已能滿(mǎn)足機組運行要求,說(shuō)明泵的揚程比裝2500h合節約2 x322 kW x2 500=1610 000 kWh置實(shí)際要求的揚程高。冬季-臺泵運行可節約用電:pgQAH/1 000 =(2 )計算的泵的實(shí)際流量Q =6. 42 /s比設計1 000x9.8x6 770x1/1 000 =66.346 kWh冬季發(fā)流量Q =5.30 t/s 大很多,循環(huán)水的溫升△t =電2500h合節約用電66.346x2500=1658658.36°C而凝汽器的設計溫升最大不超過(guò)9.8C ,因kWh。此循環(huán)水量有17%的降低余度。全年循環(huán)水泵可節約用電1610000+165865(3)從電機的軸功率和水泵的軸功率計算比=1 775 865 kWh較，兩者基本一致。 而泵的性能特性曲線(xiàn)表明，該泵每度電上網(wǎng)電價(jià)0.39元/( kWh)的最大軸功率為1 586 kW ,說(shuō)明該泵實(shí)際運行已大則共節電費1 775 865 kWhx0. 39元/( kWh)大超過(guò)設計性能曲線(xiàn)。= 692 587.35元。2臺機每年節電: 692587.35元x 2 =3改進(jìn)措施1 385 174. 7元。(1)請中南電力設計院重新核算裝置所需流量和揚程。中南院用新標準揚程重新核算:夏季裝置所需揚程應為23.61m，冬季裝置所需揚程應為[1]翦天聰.汽輪機原理[M]北京:冰利電力出版社,19. 09 m與計算和試驗狀況比較吻合。經(jīng)與中南院1985.和長(cháng)沙水泵廠(chǎng)設計人員-起研究決定將循環(huán)水泵夏中國煤化工電力教育協(xié)會(huì ).汽輪機及季設計揚程定為24.5 m冬季設計揚程定為19. 5HCN MH G]北京中國電力出版社,2000m設計流量不變這樣凝汽器出口閥門(mén)可以在開(kāi)度[3] 吳達人.泵與風(fēng)機[ M ]陜西:西安交通大學(xué)出版社,大的位置保證流量,同時(shí)可減少節流損失。長(cháng)沙水1989.57.