江西電力第29卷2004年 第4期1文章編號:1006 - 348X(2004)04-01 -03珠江電廠300MW 機(jī)組循環(huán)水泵增流改造趙林桂(廣州珠江電廠,廣東廣州511457)摘要:針對珠江電廠循環(huán)水泵供水不足、泵葉片強(qiáng)度不夠等問題，對循環(huán)水泵進(jìn)行了增流節(jié)能技術(shù)改造。在不改變原水泵配套電機(jī)、泵殼和管道等的條件下，將葉片安放角從原設(shè)計(jì)角度加大+30,且對葉片型面進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?將原組合式葉輪結(jié)構(gòu)改為整體鑄造結(jié)構(gòu),并優(yōu)化葉輪加工工藝,通過這-系列的改進(jìn)達(dá)到提高葉片強(qiáng)度、增加循環(huán)泵流量的目標(biāo)。試驗(yàn)證明,通過技術(shù)改造提高了電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和安全可靠性,其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);循環(huán)泵;技術(shù)改造;增流中圖分類號:TH313文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BAbstract: In the view of insuficiency in water supply of eirculation water pumps in ZhuJiang power plant, the circultionwater pumps were rtrfitted with the aim of increasing flow rate and saving energy. Through adjusting the blade incidencefrom 0 degree to +3 degree, mdifying to suit the moulding surface of impeller, and changing combined type impeller tomonoblock cast impeller, without changing molor, pump case etc, the target of raising impellr intensity and water supplyamount were achieved. Through the retoGit, the economic operation level and safety reliability of the power plant has beenimproved with significant economic benefit obtained.Key words: steam turbines; circulation water pumps; technology retrofit; flow increasing1引言計(jì)要求。這些問題嚴(yán)重影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,且珠江電廠四臺300 MW國產(chǎn)引進(jìn)型汽輪發(fā)電機(jī)循環(huán)水泵是該電廠廠用電的主要消耗源之- -,約占組,配置了八臺1600HLB - 16型立式混流式循環(huán)水整臺機(jī)組廠用電量的20 %,因此,對珠江電廠的循泵,泵參數(shù)如表1,電機(jī)參數(shù)參見表2。由于珠江電環(huán)水泵進(jìn)行增流改造,提高排汽真空、運(yùn)行效率和安使用的汽輪發(fā)電機(jī)組中的凝汽器面積與國產(chǎn)同類全可靠性,具有十分重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益。型機(jī)組相比相對偏小,冷凝效果較差，導(dǎo)致機(jī)組真2循環(huán)水泵改造空不夠，影響出力。另外電廠使用的1600HLB - 162.1改造方案循環(huán)泵葉輪為組合式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度低,在其葉片根部由于循環(huán)泵體積大、質(zhì)量重、價(jià)格較貴,為增大曾發(fā)生過裂紋和斷裂現(xiàn)象，泵的實(shí)際出力達(dá)不到設(shè)流量而將葉輪殼體全部進(jìn)行改造，勢必造成很大浪費(fèi)。而且將殼體和葉輪全部重新設(shè)計(jì)制造后,泵的表1循環(huán)水泵原 始設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)/m'. h-!揚(yáng)程/m/r: min-!轉(zhuǎn)速水泵效率安裝尺寸、進(jìn)出口法蘭直徑等也發(fā)生變化,給安裝帶/%來極大不便。故實(shí)際改造時(shí),采用了殼體不動,電機(jī)值19 600378不換,僅改造葉輪的小改方案。具體要求如下:表2循環(huán)水泵配套 電機(jī)額定參數(shù)2.1.1改造后 的葉輪可以替換原葉輪，泵的其它功率電流/A電壓/V頻率/Hz零部中國煤化工/kW/r. min-12.1|YHCN M H G情況下,改造后的泵1 2501586 00050370性能爹雙必須兩疋沉重增加到21 000 ~ 22000 m2'/h收稿日期:2004 -06-14.作者筒介:趙林桂(1963-) ,工程師,主要從事電廠設(shè)備維修與管理方面工作。:江西電力第29卷2004年 第4期(原設(shè)計(jì)流量為19 600 m2/h),并保證電機(jī)不超功n-實(shí)物泵轉(zhuǎn)速 ,370 r/ min;率。n模型泵泵轉(zhuǎn)速, 1450 r/min;2.1.3將組合式葉輪結(jié)構(gòu)改成整體鑄造葉輪結(jié)實(shí)物泵效率,%; .構(gòu),提高葉片強(qiáng)度。-模型泵效率, %。2.2葉輪改造設(shè)計(jì)2.3加工工藝優(yōu)化因?yàn)楦倪M(jìn)要求泵殼體不動，只改進(jìn)葉輪,葉輪由于高比轉(zhuǎn)速離心泵葉片為扭曲葉片,采用普的設(shè)計(jì)受到原泵殼體幾何尺寸及流體力學(xué)特性限通木模整體鑄造葉輪會產(chǎn)生較大偏差，葉輪過流面制,而且改造后流量大幅度增加,必然導(dǎo)致各過流通也較粗糙。因此,在制造改造后的循環(huán)泵葉輪時(shí),采道內(nèi)流速明顯加大，水力損失也隨之增大。在此條用不變形的塑料模。葉片模具的型面采用組合樣板件下要保證水泵效率不下降，則必須采用先進(jìn)的設(shè)嚴(yán)格檢查,保證符合設(shè)計(jì)要求。造型采用先進(jìn)的組計(jì)方法,優(yōu)化轉(zhuǎn)輪等過流通道,研究各過流部件的匹合泥芯新工藝,型沙采用樹脂砂,以提高鑄件的幾何配關(guān)系,使水力損失最小,取得最佳性能。形狀精度和相對位置精度，降低表面粗糙度為了增強(qiáng)泵葉片強(qiáng)度，改造時(shí)將原泵的組合式(Ra12. 5 ~ 25)和減少原始不平衡。對不銹鋼鑄件進(jìn)葉輪，改造成整體鑄造葉輪。結(jié)合實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)確定行固溶化處理,提高機(jī)械性能,減少偏析,提高抗蝕新葉輪葉片安放角由原來的0改為+3%。葉片設(shè)計(jì)能力。葉片型面全部進(jìn)行打磨拋光，粗糙度達(dá)到以相似換算法為基礎(chǔ),經(jīng)過初步換算得到葉輪的軸Ra3. 2~6.3。葉輪進(jìn)行嚴(yán)格靜平衡,葉片進(jìn)行無損面尺寸后,根據(jù)殼體和軸的尺寸對葉輪進(jìn)口頸部直探傷。徑和輪轂直徑進(jìn)行必要的修正。修正時(shí)兼顧提高泵3改造后試驗(yàn)結(jié)果及分析的抗氣蝕性能，有意加大葉輪的進(jìn)口過流面積。修3.1試驗(yàn)結(jié)果正后是否合理還要進(jìn)行軸面液流過水?dāng)嗝婷娣e變化按照水泵試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對循環(huán)泵模型進(jìn)行了試.規(guī)律檢查和方格網(wǎng)流線檢查。發(fā)現(xiàn)不合理現(xiàn)象再重驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)循環(huán)水供水方式采用單元制，通過調(diào)整新修正,再檢查,直到合理。葉輪的設(shè)計(jì)選用可靠的泵出口閥門調(diào)整循環(huán)水量。共測量了6個不同流量高效水力模型,模型的性能曲線如圖1,模型換算公下的工況。模型泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3, 其中泵揚(yáng)程和泵式見式(1)(2)、(3)。.效率計(jì)算公式如式(4)和式(5)。泵的進(jìn)出口流速V、V2按下列公式計(jì)算:V =4 Q/ (3600π D1),m加- Q-Vz =4Q/ (3600π D),4t80%式中Q-泵流量 ,m'/h;D1、D2-為泵進(jìn)出 口壓力表處直徑,m;70%泵的揚(yáng)程H.-Q-1H=(P2- P:)/pg+(VB-V3)/2g+ 0Z (4)式中P,P:一泵進(jìn)出口壓力 ,MPa;ρ--循環(huán)水密度 ,kg/m';重力加速度,9.81 m/s;1050 .”1450135Q(m'/h)AZ---泵出、人口壓力表高程差,m;圖11600HL.B - 16型模型泵揚(yáng)程和效率曲線泵的效率η= P./ P. x 100%(5)Qp=λ●(np/nm)●Qm(1)式中P.一泵的有功功率,kW;Hp=●(n/nm)●Hm(2)P.一泵的軸功率,kW;η=1-(1-η_)●(1/ )a2(3)根據(jù)上述模型換算公式(1)、(2)和(3)對表3中式中λ一放大系數(shù),4. 1;的數(shù)中國煤化工如表4o表5為根Q,一實(shí)物泵流量 ,m'/h;據(jù)泵YHCN M H C修正，得到的生產(chǎn)Q-模型泵流量 ,m'/h;廠家提供給電廠的+3°葉輪改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)。表6為H,一實(shí)物泵揚(yáng)程 ,m;廣東省電力試驗(yàn)研究所2001年對珠江電廠改進(jìn)后H.-模型泵揚(yáng)程 ,m;的2號循環(huán)泵進(jìn)行試驗(yàn),得到1600HLB - 16型循泵江西電力第29卷2004年 第4期3實(shí)測數(shù)據(jù),如表6所示。因此，改進(jìn)后循泵可長期處于高效范圍運(yùn)行。試驗(yàn)表3模型泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的循泵效率比原設(shè)計(jì)87 %要低,其原因:由于工況流量揚(yáng)程/m效率/%改造之前對葉輪室進(jìn)行了切削，本次改造只是對葉/m':h-1輪進(jìn)行改造,未對葉輪室進(jìn)行相應(yīng)改造,使得葉輪葉1 10016.677.8118015. 684片進(jìn)口端-部分伸在葉輪與葉輪室配合之外，大大1 26014.386增加了葉輪室容積損失，從而降低了水泵效率。此.131013.41 42010.69外,葉輪室人口直徑原設(shè)計(jì)為1. 13 m,進(jìn)人葉輪的1 4808.9水流速度V= Q/Ao =6. 65 m/s,如此大流速的水表4實(shí)物泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)柱撞擊不在葉輪室內(nèi)的葉片邊，反撞水流與進(jìn)口水流共撞，產(chǎn)生紊流和旋渦，從而使葉片人口水流流/m.h-1效率/% .態(tài)變壞，導(dǎo)致水泵水力效率降低，水泵總效率降低19 34518. 1783.320 75217. 0787.95~6 %。22 15915.6589.4改造后， 在保證電機(jī)不超過額定電流的同時(shí)提23 03914. 6788.7高循泵流量，并且能使循泵運(yùn)行在高效率區(qū)內(nèi)。在24 97311. 6084. 226 0289.7479.6額定負(fù)荷下,實(shí)現(xiàn)冬季采用三泵兩機(jī)、夏季采用四泵表5廠家葉輪改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)兩機(jī)運(yùn)行。以每年運(yùn)行7 000小時(shí)計(jì)算:改進(jìn)前因循電機(jī)電流水泵效率環(huán)水量不足，為保證真空,冬季采用四泵二機(jī)運(yùn)行，m'●h-/%改進(jìn)后則三泵二機(jī)運(yùn)行。四泵二機(jī)比三泵二機(jī)每臺20 69417. 10147.837機(jī)組每小時(shí)多耗廠用電600 kWh, - -年折合人民幣22 19515. 65141.78923 11214. 62139. 036萬元。另外，循環(huán)水量增加,改善了凝汽器真空，25 07011.63126. 5同等煤耗情況下,增加機(jī)組靜出力,提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)26 1369.73117. 079表6 2號循泵改進(jìn)后試驗(yàn)結(jié)果(雙泵并聯(lián)運(yùn)行)4結(jié)論工泵入口壓泵出口壓流量泵揚(yáng)程 電機(jī)功率水泵效率珠江電廠2號循泵葉輪改造，采用整體鑄造的力/MPa力/MPa /m'.h-1 /m_ /kW__ /%不銹鋼葉輪,改進(jìn)加工工藝,優(yōu)化葉輪型線,葉片安0.0680.13421 890 15.41 1 238.4 82.77放角從原設(shè)計(jì)角度加大+39,保證電機(jī)不超過額定0. 06721650 15.69 1249.2 82. 63.0.0690.138 21 32015.88 1 258.881.73電流而提高了循泵流量,且使循泵運(yùn)行在高效率區(qū)0.14720890 16.47 1262.4 82.82內(nèi)。試驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行情況表明,2號循環(huán)泵葉輪改造0.071 20.15120 62016.66 1267.2 82.38是比較成功的，它不僅解決了實(shí)際運(yùn)行循環(huán)水量偏6 0.0716 0.1552007017.04 1276.8 81.44小影響冷凝器真空的狀況，而且改進(jìn)后節(jié)能效果顯3.2試驗(yàn)分析從表1、表5和表6數(shù)據(jù)可以看出,2號泵改造后著,保證葉輪安全可靠運(yùn)行。該改造的成功經(jīng)驗(yàn),不( + 30葉輪)的流量揚(yáng)程和效率基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的僅為珠江電廠其它循環(huán)泵改造提供了依據(jù)，也為類要求,泵高效運(yùn)行范圍大約在21 000~22 000 m2/h似循環(huán)泵改造提供了借鑒。之間,達(dá)到了改造協(xié)議中“泵效率不低于80 %”的要參考文獻(xiàn):[1]李興平，宋濤,潘持平等.300MW機(jī)組斜流式循環(huán)水泵求。同時(shí),泵高效運(yùn)行范圍也變寬，向著大流量方向移改造[J].中國電力, 2000, 33(10):23 ~26.動,在揚(yáng)程相同的情況下,改進(jìn)后的泵流量比原設(shè)計(jì){2]肖興和,佛鐵梁,肖秀媛等.永濟(jì)熱電廠32SA-19A循額定流量(19 600 m2/h)增加了2 000 ~2500 m2/h。環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)改造[J].中國電力, 2001, 34(9):23 -25.中國煤化工MHCNMH G歡迎投稿歡迎利登廣告