循環(huán)水泵的增容改造分析

第24卷第4期江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報Vol 24 No 42011年12月Journal of Jiangxi Vocational and Technical College of ElectricityDec 2011循環(huán)水泵的增容改造分析余素珍(江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江西南昌330032摘要:闡述了某中型電廠(chǎng)水泵房?jì)鹊膾醒h(huán)水泵的擴容改造過(guò)程,分析了改造前后該泵運行參數的變化泵性能的變化,以及通過(guò)對該泵的改造所帶來(lái)的效益。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;增容改造;性能曲線(xiàn)中圖分類(lèi)號:TK22352文獻標識碼:B文章編號:1673-00972011)040024-040引言電壓6kV,電流132A,冷卻方式采用風(fēng)機空冷。兩機某電廠(chǎng)有2臺125MW汽輪發(fā)電機組,均為上滿(mǎn)負荷時(shí),開(kāi)3臺泵即能滿(mǎn)足用水要求,1臺泵備海汽輪機廠(chǎng)生產(chǎn)的超高壓中間再熱雙缸雙排汽凝汽用。該機配用的凝汽器為上海電站輔機廠(chǎng)生產(chǎn)的N7100-Ⅲ型雙流程對分制表面式凝汽器,其循環(huán)倍式機組。2臺機組分別于1988年10月和1989年9率冬季為50~55,夏季為65~75,冷卻水溫為20℃C~月投產(chǎn)。當初設計時(shí)考慮機組帶基本負荷,因此,配33℃,水壓為015MPa。該泵的特點(diǎn)是采用便于與電置了4臺由長(cháng)沙水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的源江48I-28IA型機配合布置的立式布置,占地面積小,結構緊湊;吸單級單吸低速離心泵,采用并聯(lián)運行方式通過(guò)I、Ⅱ口朝下,便于布置吸入管道;靠聯(lián)軸器一側,設置母管向兩機凝汽器供水,以適應負荷、氣溫及倒換的道單列向心球軸承,在填料密封一側,設置一道雙需求,從而保證機組運行的安全可靠性。但隨著(zhù)電力列向心球面滾柱軸承,轉子的重量及軸向推力均由形勢的發(fā)展,電力已進(jìn)入市場(chǎng),該廠(chǎng)2臺125MW汽電機上的推力軸承承擔,水泵未設置推力軸承;由于輪機組已由原來(lái)的帶基本負荷改為調峰運行,進(jìn)行葉輪尺寸大,又是單吸,為不影響水量,在葉輪下設頻繁調峰,不僅要降負荷運行,有時(shí)甚至還要停一臺置一流線(xiàn)型輪轂端帽;屬于高比轉速泵,以適應凝汽機組運行。這樣原設計的4臺源江481-28IA型器及其它換熱器對水壓、水量的需求。循環(huán)水泵就不能滿(mǎn)足當前形勢的需要,需要對其進(jìn)行改造。2改造的原因1循環(huán)水泵簡(jiǎn)介該廠(chǎng)循環(huán)水泵在實(shí)際運行中,長(cháng)期存在輸水量不足的情況。在夏季,由于該地區氣溫高,河水溫度該廠(chǎng)#3水泵房所安裝的4臺循環(huán)水泵均為長(cháng)最高可達345℃,且持續時(shí)間長(cháng)(有2~3個(gè)月);枯水沙水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的源江481-28IA型單級單吸,低速季節河床水位低,水量減少且時(shí)間也較長(cháng)(有3個(gè)月高心泵,專(zhuān)門(mén)滿(mǎn)足該廠(chǎng)2臺125MW汽輪機組的供左右)。這樣,每年約有半年時(shí)間真空偏低。同時(shí),在水需要。其設計參數如下:輸水量10860-16000/H,夏季,由于河水溫度高,循環(huán)水量少,造成凝汽器真揚程015-025MPa,轉速375r/min,軸功率684kW?？盏屠溆推饔蜏馗?發(fā)電機、勵磁機風(fēng)溫高,使該廠(chǎng)其進(jìn)口配置有型號為ZH-3000、過(guò)水量為55m3/h、發(fā)電設備的安全運行受到了威脅。近幾年來(lái),整個(gè)電高為17600mm的一次旋轉濾網(wǎng);出口與反沖排污的網(wǎng)進(jìn)入模擬市場(chǎng),該廠(chǎng)調峰頻繁,因此,在單機及雙單排污槽、通流倍率為1:304的油動(dòng)二次旋轉濾網(wǎng)機運行時(shí),為保證凝汽器真空,必需采取兩泵單機或相配套。該泵所配用電機為上海電機廠(chǎng)生產(chǎn)的兩機三泵的運行方式,這無(wú)疑增大了循環(huán)水泵的耗YL0016/1730型電機,功率100w,B級絕緣,電量、耗電率,降低了機組運行的經(jīng)濟性同時(shí),加速中國煤化工收稿日期:2011-09-12作者簡(jiǎn)介:余素珍(1970),女,江西南昌人,副教授CNMHG第4期余素珍:循環(huán)水泵的增容改造分析了設備損耗減少了備用循環(huán)水泵的數量,降低了機表1#9循環(huán)水泵改造前、后性能指標組運行的安全性。次序工況揚程流量電機功率H/米水柱Q/m3h1N/kW效率/%從該廠(chǎng)單機單泵的實(shí)際運行情況來(lái)看,夏季冷卻水溫升約為13℃左右,由此,可估算出凝汽器在l44768197637該種換熱情況下的循環(huán)倍率約為42,遠未達到設計2177130135要求。因此,在目前這種真空嚴密性冷卻水質(zhì)及凝前3l293739汽器堵塞條件下,要保證真空穩定在較高值的同時(shí)22.11169282890.57降低廠(chǎng)用電率,就必須對循環(huán)水泵進(jìn)行增容改造。19.0815800980.64980.615840977.7590.513循環(huán)水泵的改造措施造19.7514990975.9687.89鑒于目前的狀況,該廠(chǎng)聯(lián)系了中國水利水電科14220974.1684.72學(xué)研究院水力機電研究所,決定對與Ⅱ母管直接相(1)流量通的捫循環(huán)水泵進(jìn)行增容改造。改造的關(guān)鍵在于:由曲線(xiàn)對比(見(jiàn)圖1)得出:在正常的工作水壓在保證新泵具有與原泵相似的陡降性能曲線(xiàn)及相同范圍15-20米水柱時(shí),相同揚程下,改造后的循環(huán)的比轉速ns的同時(shí),盡可能在原流量基礎上將流量水量增加了2376-3492m/h。并且隨著(zhù)揚程下降,水再提高2000-3000m/h,降低功率消耗,提高水泵的泵內漏流量減少;流速下降,流動(dòng)阻力減小,因而水運行效率。在這一思想的指導下,該廠(chǎng)決定采用水力量的增加量相應增大。換言之,整個(gè)串聯(lián)管系清潔程機電研究所研制的LY-24型高新技術(shù),更換原葉輪度越高,工作水壓越低,流量較原泵增加得就越多并修改葉輪與下泵蓋之間的人口密封環(huán)及與上泵蓋從而確保了機房?jì)饶Y器及其它熱交換器的冷卻水軸封之間的密封環(huán)尺寸,水泵外殼附件及電機均保量,保證了夏季單機單泵的正常運行。從當年夏季及持不變。該廠(chǎng)#1機大修期間的實(shí)際運行情況來(lái)看,抑循環(huán)循環(huán)水泵的改造,除了必須保證制造及安裝工水泵均能正常穩定地保證單機單泵及兩機兩泵的運藝外,對于運行而言,關(guān)鍵是能否獲得達到設計要求行,從而證明#循環(huán)水泵的改造是成功的。的流量、揚程,是否會(huì )引起電機過(guò)電流、線(xiàn)圈溫度超(2)揚程過(guò)最高允許值,以及是否能提高運行的安全性及穩再來(lái)看揚程情況(見(jiàn)圖1):從改造前后的曲線(xiàn)定性。在制造工藝上,針對高比轉速離心泵由于通流對比可得出,在流量相同(即保證熱交換器有相同的截面增大,在同一通流斷面上因旋轉半徑相差大引冷卻水量)的情況下,任取一個(gè)流量值13788m3/h起圓周速度相差大而必須采用扭曲葉片這一情況,水壓由原來(lái)的15米水柱,升高了78米水柱。這對采用葉片、輪轂及葉片兩側蓋板分別制造,再根據對于確保了凝汽器及發(fā)電機空冷器的正壓出水,提高稱(chēng)原則對其進(jìn)行組合焊接的工藝,保證了過(guò)流表面運行的安全性;減少加壓泵的投用時(shí)間,從而節約廠(chǎng)的光潔度、尺寸偏差及加工精度均符合要求;同時(shí),用電;提高工業(yè)水泵的入口水壓、出口水壓及水量,新葉輪的安裝也與原泵的技術(shù)要求相同。提高各熱交換器的冷卻水流速、傳熱系數,沖走堆積通過(guò)這一改造,葉輪的進(jìn)口直徑由原來(lái)的雜物,保證傳熱效果及機組各系統的安全運行等等925mm增大至950mm;出口直徑由242mm增至都是有利的。269mm;葉輪外徑由1200mm增至1220mm;葉輪高度由600mm增至620mm。其余的尺寸也作了相應的改變,以適應原水泵外殼不變,保證尺寸符合要求,從而達到在滿(mǎn)足性能及比轉速要求的前提下增容的目的。4改造前后性能的對比技改前后由省中試所用同一方法對抑9泵進(jìn)行H泵樣本了現場(chǎng)測試,具體情況如表1所示:中國煤化工CNMHGoCm'n江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第24卷(3)效率5改造后的使用情況通過(guò)圖1中的曲線(xiàn)可知,改造后的泵效率在85%以上的流量范圍是9900-1536m3h(即51性能變化△Q為5436m3/h),揚程范闈是197-27.75米水柱前面的性能對比已經(jīng)證明了#9泵在改造后,性(即△H為805米水柱);再看原泵出廠(chǎng)時(shí)的效率曲能曲線(xiàn)形狀及比轉速發(fā)生了變化,針對這一情況,為線(xiàn)85%以上的流量范鬧是112-15264mh(即保證運行的安全性除了加強對#泵、一次濾網(wǎng)水△Q為4132m/h),揚程范圍是15-2575米水柱(即位差、江水水質(zhì)的監測及清洗一、二次濾網(wǎng)外,該廠(chǎng)△H為1075米水柱);由此可見(jiàn):新泵的高效區較原還對二次濾網(wǎng)進(jìn)行了換型。由于原來(lái)的油動(dòng)二次旋泵增大,并且在正常工作范圍內(即揚程在20米水轉濾網(wǎng)不但易出現損壞驅動(dòng)的嚙合齒輪,電磁閥故障及排污時(shí)水量損失大等缺點(diǎn),更重要的是存在排柱以?xún)?的效率高于原泵。實(shí)際運行檢測表明,在正常運行時(shí),改造后泵效率由8176%提高到90.51%污死角,網(wǎng)上雜物不斷堆積,造成循環(huán)水泵出水壓力此外隨著(zhù)水壓降低,效率的提高值增大,這說(shuō)明要升高所以該廠(chǎng)于當年九月將#泵二次濾網(wǎng)更換成保證新泵在高效區工作,水壓必須在一定范圍之內。EFF型反沖排污、電動(dòng)驅動(dòng)雙排污槽的二次濾網(wǎng)。經(jīng)這是因為在此范圍之內,蓋板磨擦損失、人口密封環(huán)實(shí)際運行的檢驗,該種濾網(wǎng)除節電省水、不易發(fā)生故泄漏損失以及因流量變化引起的葉輪進(jìn)口沖擊損失障外,關(guān)鍵是運行水阻小,排污能力強,無(wú)排污死角。均較小的緣故。這對于適應抑循環(huán)水泵的增容改造,保證抑循環(huán)(4)軸功率水泵始終處于高效、高水量區工作是十分有益的。在新泵的正常工作范圍之內,即水壓在171此外,由于凝汽器是循環(huán)水泵的最大用戶(hù),而其25米水柱之間時(shí)流量為15282-114mh軸功率管板及銅管易出現堵塞,因而要求運行人員加強對為872-912kW,其中最大功率為91W;原泵在同凝結器進(jìn)出水壓水溫及冷卻水溫升、端差等數值的水壓范圍時(shí),流量為12042-8748m3/h,軸功率為監測,適當調整出水電動(dòng)門(mén)并及時(shí)進(jìn)行半邊清洗660~684kW,最大功率為684kW;改造后軸功率明顯抑9循環(huán)水泵增容改造后,由于水量增大,造成增大了208-228kW。其主要原因是輸水量大幅度增人口水流速增大,一次濾網(wǎng)前后壓差增大,這一方面大要求運行人員必須加強對一次濾網(wǎng)的檢查工作;另方面針對該情況,也應進(jìn)行適當的改造,如:在再看指標表的實(shí)測值:在相同T況下,新泵的水壓、水量明顯高于原泵,而此時(shí)的軸功率增加值為次濾網(wǎng)前安裝浮動(dòng)攔污柵等,以保證運行的穩定性。13696-16164kW,較曲線(xiàn)值小,這說(shuō)明原泵的功率52并聯(lián)運行情況損耗遠遠髙于設計的功率損耗,新泵改造后,運行效由于#循環(huán)水泵是與#7、#8、#10循環(huán)水泵并率提高,功率損耗減小。聯(lián)向I、Ⅱ母管供水,而#泵性能曲線(xiàn)又與其它泵(5)曲線(xiàn)形狀及比轉速不盡相同,因此會(huì )有一定的影響。但由于兩種曲線(xiàn)均對#循環(huán)水泵改造前后的性能曲線(xiàn)進(jìn)行測量無(wú)不穩定的駝峰形狀,并且在運行中是不允許出現可以得出:新泵在揚程由15米水柱增至20米水柱管系所需揚程大于原泵的最大揚程,因此對其它泵時(shí),輸水量的變化量為2052m3/h;原泵的水量變化并無(wú)太大影響。在實(shí)際運行中,通過(guò)比較發(fā)現改造量為936m/h這說(shuō)明新泵的性能曲線(xiàn)較原泵更平前后其它泵的電流及出水壓力變化不大且運行穩緩,揚程變化引起的流量變化高于原泵。定53電機線(xiàn)圈溫度再看比轉速,雖無(wú)設計工況下的各參數,但通過(guò)實(shí)測指標表可以得出,新泵的揚程增加幅度小于流量#9泵經(jīng)增容改造后,隨著(zhù)流量、揚程的增加,電的增加幅度,即新泵的比轉速較原泵有所提高。機電流增大,較改造前增加10~15A;根據線(xiàn)圈耗功(6)軸封漏水量公式Q=FRT可知,電流的增大是引起發(fā)熱量增加的由于在此次改造中,對入口密封環(huán)的尺寸進(jìn)行重要因素之一,在實(shí)際運行中#泵的線(xiàn)圈溫度也高了修改,填料軸封的漏水量大大減少,這在#9泵改出10℃-12℃。與#泵相配的電機采用B級絕緣,造后的實(shí)際運行中得到了證明?？梢?jiàn),修改密封環(huán)通過(guò)查找有關(guān)資料可知,用B級絕緣材料的電機最尺寸對于降低軸封泄漏水量提高水泵的運行效率高允許溫度為1中國煤化工旨,降低線(xiàn)效果十分明顯。圈溫度的關(guān)鍵在HCNMH現,由于第4期余素珍:循環(huán)水泵的增容改造分析27電機上導瓦的潤滑油位過(guò)高而溢油到下導瓦引起油器的真空平均提高了12kPa以上。同時(shí),通過(guò)平時(shí)位高,正常運行時(shí)在軸的回轉離心力作用下濺至線(xiàn)運行中的觀(guān)察可知,在其它泵倒換#泵運行后,進(jìn)圈上;另外,長(cháng)期運行過(guò)程中線(xiàn)圈上的大量積灰,都水壓力升高至001~0.01MPa,真空提高了約有是影響線(xiàn)圈的散熱的原因。因此,2000年8月初,釆1.2kPa。根據本機組的經(jīng)濟指標對煤耗的影響值(每用四氯化碳對線(xiàn)圈進(jìn)行了清洗,取得的效果十分明提高IkPa真空可節約煤耗28gkWh)可得出,提顯。在當年整個(gè)夏季,氣溫36℃時(shí),線(xiàn)圈溫度最髙在高1.2kPa的真空可降低煤耗336g/kWh。以抑泵95℃左右,與其它泵情況相同,這說(shuō)明抑泵經(jīng)增容年運行時(shí)間6000小時(shí)進(jìn)行計算,則每年因提高真空改造后,依然能保證電機溫度在正常范圍之內,這對1.2kPa所節約的標準煤耗量為2018噸,按標準煤?jiǎn)斡谘h(huán)水泵的安全運行也是十分重要的。價(jià)327.10元/噸計算,可節約人民幣600088萬(wàn)元。表2#9揚水泵馬達線(xiàn)圈清洗前后對照表由于#9泵經(jīng)增容改造后出力提高,單泵便可保線(xiàn)圈溫度/℃證單機運行的穩定性,按原來(lái)的兩泵單機每年運行時(shí)間泵號水泵運行方式90天進(jìn)行計算,可節電0.8×30×24×3×1000=123456清洗前#泵96969999959#、10泵1728000kW·h,每千瓦時(shí)售電按015元計算,每年2000年8月可節約人民幣2160000×0.15=2592萬(wàn)元,而提高出日2#10泵8490908983并聯(lián)運行清洗后力后全年(6000小時(shí))多耗電(電流升高12A)為2000年9月58384#、10泵Cos∝1,732×24=0.8×1.732×12×6000×6000/1000=5日10:00#10泵8288888781并聯(lián)運行5985792kW·h,折合人民幣5985792×0.15=89786886改造后的運行經(jīng)濟性元,#泵改造后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為600088+259289=7695萬(wàn)元。#9泵改造后的經(jīng)濟性取決于真空提高后所降泵經(jīng)增容自改造運行以來(lái),流量、揚程明顯低的煤耗與捫泵增加的耗電所對應的煤耗兩者的升高,水泵性能穩定,有推廣應用的價(jià)值;而每臺泵技術(shù)經(jīng)濟比較。改造后經(jīng)濟效益的提高,更是十分誘人的。通過(guò)對#循環(huán)水泵增容改造前后的機組真空[責任編輯杜琴]對比統計整理得出:在機組負荷相同的情況下,凝汽簡(jiǎn)訊我院2011年6門(mén)省級精品課程和2個(gè)省級人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區獲批近日,江西省教育廳公布了2011年省級精品課程和省級人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區名單,我院《配電線(xiàn)路技術(shù)》、《用電營(yíng)業(yè)管理》、《鍋爐設備及運行》、《心理健康教育》《數控加工工藝》、《機床電器控制與PLC》等6門(mén)課程被評為2011年省級精品課程,同時(shí)我院《基于“213”結合模式下電力系統自動(dòng)化技術(shù)人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區》、《熱能動(dòng)力設備與應用“專(zhuān)業(yè)職前,職后雙輪”驅動(dòng)人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區》等2個(gè)人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區被評為省級人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區。這是我院省級示范院校建設的又一成果,通過(guò)其輻射和示范作用,必將帶動(dòng)其他課程和人才培養模式創(chuàng )新實(shí)驗區建設,促進(jìn)我院人才培養模式的改革創(chuàng )新和教學(xué)水平的整體提升。中國煤化工CNMHG