新海發(fā)電有限公司48Sh-22X型循環(huán)水泵節能技術(shù)改造

技術(shù)交流新海發(fā)電有限公司48Sh-22X型循環(huán)水泵節能技術(shù)改造王斌',宋傳教',肖興和2 ,胡德標,孫勇(1.新海發(fā)電有限公司,江蘇連云港 222023; 2.西安熱工研究院有限公司,陜西西安710032)[摘要]針對新海發(fā)電有限公司12號機48Sh- 22X型循環(huán)水泵運行效率低、能耗高等問(wèn)題,對該泵進(jìn)行了改造,重新設計和制造了葉輪和密封環(huán)。改造后，提高了泵的運行效率,年節電79.61萬(wàn)kW●h,年節約電費28.66萬(wàn)元。[關(guān)鍵詞]汽輪機;凝汽器 ;循環(huán)水泵;葉輪;凝汽器真空[中圖分類(lèi)號]TH311[文獻標識碼]B[文章編號]1002 - 3364(2006)11 -0047- 031設備概況及運行方式.2存在問(wèn)題及改造情況新海發(fā)電有限公司12號機為北京重型電機廠(chǎng)生原泵的主要問(wèn)題是運行效率低,與其它電廠(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)的單軸、三缸、三排汽、中間再熱冷凝式N220-130/型機組相比,循環(huán)水泵的耗電量明顯偏高,尤其丙泵最535/535型220 MW汽輪機,額定冷卻水流量25 000為突出。當丙泵(高速)與另一臺泵并聯(lián)運行時(shí),電流m*/h,配上海水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的3臺48Sh- 22X型單級、達(122~ 125)A;丙泵單泵運行時(shí)電流達(125~ 127)雙吸、臥式循環(huán)水泵，其額定參數為:流量10 665A。原因是泵本身效率低及運行工況點(diǎn)離設計工況點(diǎn)m2/h,揚程24.7 m,效率86. 8% .軸功率627 kW,轉較遠。實(shí)泵設計揚程為26.6m,而雙泵高速并聯(lián)運行速485 r/min。 所配電機功率1 250 kW。揚程僅為21m左右(出口壓力0.20MPa);單泵運行該泵為非標準規格,其葉輪出口直徑、額定流量和時(shí)實(shí)際揚程為15 m(出口壓力0. 14 MPa)。另外,泵揚程均與標準48Sh-22型泵參數(d985 mm.11 000 .的設計流量偏小(11055 m3/h),雖然運行時(shí)工況點(diǎn)偏.m3/h、26.3m)不符,因此無(wú)法滿(mǎn)足機組額定冷卻水流向大流量區,但夏天高溫季節冷卻水量還是不夠充足，量(25 000 m2/h)的需要。制造廠(chǎng)合格證給出的葉輪凝汽器的真空僅維持在90 kPa左右。出口直徑(d955mm)也與實(shí)泵(d990mm)不符。如按針對原泵存在的問(wèn)題,擬對泵進(jìn)行改造。2005 年實(shí)泵葉輪計算,額定流量應為11 055 m2/h、額定揚程2月乙泵改造完成并投入運行。試驗和實(shí)際運行表應為26.6m。另外3臺泵(分別為甲泵、乙泵、丙泵)明,乙泵改造后節電效果明顯,但出口壓力略低于當時(shí)中丙泵已改為雙速泵,即高速泵(485 r/min)和低速泵尚未改造的甲、丙泵。出現這種情況的原因是上海水(425 r/min)。根據水溫和負荷情況,1年中大致7個(gè)泵廠(chǎng)提供的泵的設計參數和葉輪出口直徑與實(shí)際參數月雙泵高速并聯(lián)運行,3個(gè)月高、低速各一臺泵并聯(lián)運不符,而在對乙泵進(jìn)行改造時(shí)主要是參考原泵設計參行,1個(gè)月1臺高速泵單獨運行。數和葉中國煤化工泵改造的基礎上,重新計算了YHC N MH G標和設計參數。2005收稿日期: 2006-07-14熱力發(fā)電●2006(11)] 47技術(shù)交流年12月開(kāi)始對甲泵、丙泵進(jìn)行改造,2006年4月改造甲泵、乙泵、丙泵電動(dòng)機的電流分別為117 A.111完成,5月15日投入運行。A和114 A。其中乙泵因葉輪出口直徑比較小,所以電動(dòng)機電流最小，而甲、丙泵的設計圖紙和制造工藝都3改造方案和技術(shù)措施-樣,但是電動(dòng)機電流卻不同。因為泵效率除與葉輪有關(guān)外，還與殼體的進(jìn)、出口蝸型體流道以及葉輪與殼(1)在殼體流道及吸入系統汽蝕條件允許的情況體的匹配狀況有關(guān)(大型泵殼體鑄件流道誤差較大)。下適當增加流量。此外,泵在系統中的不同位置也對性能有-定影響,所(2)適當降低設計揚程,使運行工況點(diǎn)與設計工況以泵的實(shí)際改造效果應以各泵改造前、后電流的相對點(diǎn)一致。下降值來(lái)表示。表2列出了雙泵運行時(shí)各泵電流的下(3)地腳安裝尺寸和進(jìn)、出口法蘭直徑不變,基礎降值,甲泵、乙泵、丙泵分別下降2.5 A.5.5 A和10和管路均不改動(dòng),只改造葉輪和密封環(huán)。A。3臺泵平均電流下降6 A。丙泵低速和其它泵高(4)原配電動(dòng)機不改變,在循環(huán)水泵設計流量增加速并聯(lián)運行時(shí)電動(dòng)機電流下降7 A。后電動(dòng)機功率應有5%富余量。表3匯總了甲泵.乙泵、丙泵改造后單泵(高速)運設計要求甲泵、丙泵改造后運行電流平均下降5行性能試驗數據。其中甲、丙泵的單泵試驗是在2006A.雙泵并聯(lián)運行時(shí)泵的出口壓力不低于0. 19 MPa。 .年6月10日進(jìn)行的,乙泵的單泵試驗是在2005年2改造設計參數為:流量14 300 m*/h,揚程22 m,效率月24日進(jìn)行的。因此,乙泵與甲、丙泵試驗時(shí)的主機84% ,轉速485 r/ min,必需汽蝕余量NPSHr≤7.5 m。負荷、循環(huán)水溫度及凝汽器真空都有較大差別。但是,根據實(shí)際運行情況,確定設計點(diǎn)流量在14 000各泵電流的絕對值仍然可以代表改造后各泵的實(shí)際性m2/h以上,保證設計工況點(diǎn)與實(shí)際運行工況點(diǎn)相一能，其中乙泵的電流最小為106 A、丙泵次之為108 A、致。葉輪設計采用相似換算法,選用可靠的高效水力甲泵最大為112 A。單泵運行時(shí)各泵的實(shí)際節電效果模型,新葉輪既要保證模型泵的高效型線(xiàn)特點(diǎn),又要與見(jiàn)表4。丙泵的電流下降最多,平均下降18 A;乙泵平原泵殼體匹配得當;加大葉輪進(jìn)口過(guò)流面積,以提高其均下降10 A;甲泵平均下降7 A。3臺泵總電流平均抗汽蝕性能。為延長(cháng)葉輪的使用壽命,采用抗汽蝕性下降11.7 A。能好的06Cr13Ni4Mo高強度不銹鋼作為葉輪材料,密泵的流量現場(chǎng)無(wú)法測量,但是根據新葉輪的設計封環(huán)仍采用HT200鑄鐵。尺寸各泵的流量應該增加(700~1000)m*/h。表5中的凝汽器真空變化可以說(shuō)明這一點(diǎn)。4改造后的性能試驗表112號機循環(huán)水泵改造后雙泵高速并聯(lián)運行性能試驗數據甲泵、丙泵并乙泵 、丙泵甲泵、乙泵項目聯(lián)運行并聯(lián)運行12號機3臺循環(huán)水泵經(jīng)改造投運后一直比較正主機負荷/MW21021213常，振動(dòng)及噪音均較小。主蒸汽溫度/C532 ~534534~ 535538~541為考核改造效果，分別進(jìn)行了雙泵并聯(lián)運行和單主蒸汽壓力/MPa13. 40~13.41 13. 32~13.1813. 54~13.38泵運行的性能試驗。試驗中泵的出口壓力用0.4級精主蒸汽流量/t●h-1604密壓力表測量。電流及其它參數用集控室運行表計測量,這樣更便于對改造前、改造后的性能進(jìn)行對比。排汽溫度/C38.1~39.0 38. 5~39. 538. 4~39.4凝汽器進(jìn)水溫度/C252(26雙泵高速并聯(lián)運行試驗數據見(jiàn)表1,不同的2臺凝汽器出水溫度/C34~ 3635~3634~ 35泵并聯(lián)運行時(shí),主機負荷、主蒸汽參數及循環(huán)水溫度等凝汽器端差/C3. 433. 404.17變化不大，凝汽器真空基本相同,說(shuō)明在不同的2臺泵凝汽器真空/kPa93. 893.693.7并聯(lián)運行時(shí)循環(huán)水的總流量基本相同。根據試驗數據循環(huán)水泵運行電流/A117/11411/1141117/111和試驗后的觀(guān)察,甲泵出口壓力在0.19 MPa以上,丙泵出口壓力在(0.195~0. 20)MPa之間,乙泵因葉輪循環(huán)水泵中國煤化工0. 19(乙)0.19/0.185凝汽器進(jìn):MYHCNMHG 0.160.16出口直徑較小出口壓力為(0.185~0. 190)MPa。3個(gè)凝汽器出水壓力/MP0.11~0.120. 11試驗工況的凝汽器進(jìn)、出口循環(huán)水壓力基本相同,說(shuō)明.各泵出口壓力的微小差異對母管壓力基本沒(méi)有影響。48 [熱力發(fā)電數據006(11) ]技術(shù)交流表2改造后雙泵運行電動(dòng)機電流下降值造前高2.6 C。盡管如此,凝汽器真空還是上升了1.運行方式改前運行改后運行 各泵電流 3 臺泵電流平0kPa。雖然影響凝汽器真空的因素比較多,但循環(huán)水電流/A平均下降值均下降值/A流量增加也是其中較重要的因素。甲泵與其它泵高速119(116~117)2.5并聯(lián)時(shí)甲泵電流5經(jīng)濟效益乙泵與其它泵高速并聯(lián)時(shí)乙泵電流(115~117) (110~111)5.56表6、表7給出了雙泵高速并聯(lián)運行和雙泵高、低丙泵與其它泵高速并聯(lián)時(shí)丙泵電還(122~125) (113~114)10速并聯(lián)運行電機總電流的下降值。由表4、表6和表7可知,3種運行方式的總電流平均下降值和改造后1丙泵低速與其它泵8679高速并聯(lián)時(shí)丙泵電流年中按雙高速泵并聯(lián)運行7個(gè)月(210天),雙泵高、低注:甲泵,乙泵只有高速一檔,丙泵有高、低速二檔。.速并聯(lián)運行3個(gè)月(90天),單泵高速運行1個(gè)月(30天),全年共運行11個(gè)月(330天)計算.年節電796073表312號機循環(huán)水泵改造后單泵運行性能試驗數據kW●h,按電價(jià)0.36元/kW. h計算,則年節約電費項目甲泵丙泵乙泵28.6586萬(wàn)元。主機負荷/MW5957184表6雙泵高速并聯(lián)運行電動(dòng)機總電流下降值凝汽器真空/kPa90.790. 095.83種運行方式總電流循環(huán)水泵運行電流/A1210806總電流下降值/A平均下降值/A甲泵與丙泵并聯(lián)12. 5循環(huán)水泵出口壓力/MPa0.130. 1250.12~0.13甲泵與乙泵并聯(lián)8i2凝汽器進(jìn)水壓力/MPa0.110.11~0.12 0. 11~0.12乙泵與丙泵并聯(lián)15. 5凝汽器出水壓力/MPa0.09~0.100. 09~0.100. 09~0.10凝汽器進(jìn)水溫度/C28i3表7雙泵高速、低速并聯(lián)運行電動(dòng)機總電流下降值總電流下降值2種方式總電表4單泵運行時(shí) 各泵電動(dòng)機電流下降值.甲泵.乙并聯(lián)流平均下降值/A甲泵高速與丙泵低速并聯(lián)9.511改造前運行電流/A .115~117125~ 127乙泵高速與丙泵低速并聯(lián)12.5改造后運行電流/A11210610.電流下降值/A9~1117~ 19結論電流平均下降值/A1(各泵總電流平均.11.7(1)循環(huán)水泵改造后,各泵出口壓力的微小差異對母管壓力基本沒(méi)有影響,與改造前相同工況比較凝汽表5循環(huán)水泵改造 前、后凝汽器真空的變化器進(jìn)口循環(huán)水壓力沒(méi)有明顯改變,完全滿(mǎn)足循環(huán)水系主機負荷循環(huán)水凝汽器統的要求。試驗時(shí)間/MW溫度/C 真空/kPa(2)改造后提高了泵的運行效率,各種運行方式下改造前甲泵、2004 年05月08日21592.7乙泵并聯(lián)14:50電動(dòng)機的總電流均明顯降低。改造后甲泵、2006 年06月06日21326.093. 7(3)與改造前相比各泵的流量均有了增加,提高了10:00凝汽器真空。由表5可見(jiàn),甲泵乙泵并聯(lián)運行改造前和改造后試驗時(shí)的主機負荷基本相同,循環(huán)水溫度改造后比改中國煤化工MHCNMHG熱力發(fā)電●2006(11)| 49