第22卷第3期山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)VoL 22 No. 32008年5月Journnandong University of Technology( Natural Science Edition)May 2008文章編號(hào):1672-6197(2008)03-0108-03熱電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造朱乃剛1,王麗華2(1.淄博熱電股份有限公司,山東淄博255075;2.淄博市技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情報(bào)所,山東淄博255000摘要:針對(duì)淄博熱電股份有限公司#3機(jī)組冬季排汽量較小,循環(huán)水溫低,造成凝結(jié)水過(guò)冷度較大的問(wèn)題,將原循環(huán)水泵改造成雙速泵,冬季低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,有效解決凝結(jié)水過(guò)冷問(wèn)題,同時(shí)減少循環(huán)水泵能耗關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;雙速泵;過(guò)冷中圖分類號(hào):TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AReconstruction of water circulating system in thermal power plantZHU Nai-gang,WANG Li-hual(1. Zibo Thermoelectricity Co. Ltd, Zibo 255075, China:2. Zibo Technology Information Institute, Zibo 255000, China)Abstract: In order to reduce the super-cooling degree of condensation water in the No. 3 tur-bine plant of Zibo Thermoelectricity Co. Ltd in winter caused by small exhausting steam andlow temperature of circulation water, circulation water pump was reconstructed into tworspeed water pump, which run in low speed in winter for reducing the super cooling degreeand saving the electric power on pump.Key words: circulation water pump: two-speed pump; super-cooling過(guò)冷卻,為了將其加熱到相應(yīng)于排汽的飽和溫度,1問(wèn)題的提出就需要多消耗燃料。凝結(jié)水過(guò)冷卻,會(huì)使水中的含氧量增加,從而對(duì)熱力設(shè)備及管道的腐蝕增大淄博熱電股份有限公司擔(dān)負(fù)著城區(qū)的冬季供降低了設(shè)備的安全性和可靠性排汽溫度過(guò)低,導(dǎo)熱及部分企業(yè)的工業(yè)用汽,工業(yè)抽汽量非常大,特致蒸汽濕度大,加劇了機(jī)組末級(jí)、次末級(jí)葉片的沖別是#3機(jī)組(CC50-8.83/0.98/0.118型),工刷,降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)業(yè)抽汽量一般在150t/h以上,致使進(jìn)入低壓缸的定的危害.冬季循環(huán)水溫低,使得晾水塔結(jié)冰比蒸汽量非常小,到末級(jí)葉片時(shí),蒸汽濕度增大,在較嚴(yán)重,加重了冷卻水塔基礎(chǔ)的負(fù)載在冬季應(yīng)減冬季循環(huán)水溫低,循環(huán)水量難以調(diào)整,造成凝結(jié)水少循環(huán)水量,提高循環(huán)水的出水溫度降低凝結(jié)水收稿日期:2008-03-13作者簡(jiǎn)介:朱乃剛(1970-),男,工程師第3期朱乃剛,等:熱電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造的過(guò)冷卻,減少冷卻水塔導(dǎo)流槽的結(jié)冰,保證機(jī)組H,=(0.02×4/0.82+2×0.5+0.57)的運(yùn)行安全性.為此我們對(duì)供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵進(jìn)行了改造,將循環(huán)水泵改成雙速水泵,0.588m水柱(2)凝汽器銅管的阻力損失H,=(λLd2可行性分析∑)Cn/2g,假設(shè)每根銅管中阻力情況相同,那么每根銅管中的流量q相等.以#3機(jī)組為例,采暖期#3機(jī)組工業(yè)抽汽流q=5000/(3600×3140×0.5)=量一般在150t/h,電負(fù)荷50MW,主汽流量290t0.00088m3/sh,排汽流量80t/h,循環(huán)水進(jìn)水溫度7~15℃,循銅管中的水流速度環(huán)水泵電流50A,出口壓力0.17MPa,真空C:=Q/(r/4)*dy2=0.096MPa凝結(jié)水的過(guò)冷度一般在1~3℃,轉(zhuǎn)(0.00088×4)/(3.14×0.0232)≈速730rpm,流量5000m3/h.電機(jī)額定功率2.12m/s475kW,額定電壓6000V額定電流57.4A根據(jù)文獻(xiàn)[3]中圖416可知:銅管進(jìn)口處的1)若將循環(huán)水泵電機(jī)由8極對(duì)改為10極對(duì),局部阻力系數(shù)↓=0.5,將銅管進(jìn)入水室處的流轉(zhuǎn)速由730rpm降為590rpm,根據(jù)泵的相似定動(dòng)情況,看作突然放大,由文獻(xiàn)[3]中表42查得律,流量之比正比于轉(zhuǎn)速之比揚(yáng)程之比正比于局部阻力系數(shù)t=1.0.則轉(zhuǎn)速之比的平方,查閱泵的H-qv性能曲線,在H,:=2〔(0.02×7.1/0.023+0.5+1.0)0.17MPa時(shí),對(duì)應(yīng)流量為5000t/h,因此,降為2.122/(2×9.81))≈3.54m/s590rpm時(shí),流量為5000×(590÷730)≈4050t/(3)排水管阻力損失H。=(MLd+∑)h,揚(yáng)程為5500×(590÷730)2≈0.12MPaCx/2g,排水管中的水流速度:2)循環(huán)水泵管道特性曲線的確定C=C,=2.63m/s,由文獻(xiàn)[3]中表4-5查循環(huán)水泵的壓力管的直徑為820mm,長(zhǎng)度為得,焊接90°彎頭的局部阻力系數(shù)=0.5;由表4m,沿程阻力系數(shù)為0.02.4-3查得,循環(huán)水由凝汽器水室進(jìn)入排水管(按過(guò)有90°焊接彎頭兩個(gè),凝汽器至冷卻水塔的流斷面突然縮小4倍計(jì)算)的局部阻力系數(shù)ts=排水管直徑為820mm,長(zhǎng)度300m,有4個(gè)90°焊0.375,由排水管流出的阻力系數(shù)=1.0.則接彎頭,出水口距水泵中心的垂直距離為8m,循H,,=(0.02×300/0.82+4×0.5+0.375+環(huán)水泵供給凝汽器的循環(huán)水量為5000t/h,凝汽1.0)×2.632/(2×9.81)≈器的銅管為3140根,每根長(zhǎng)7.1m,直徑23mm3.76m水柱凝汽器為雙流程所以,循環(huán)水系統(tǒng)的總阻力損失循環(huán)水系統(tǒng)的凝汽器中各流程的銅管是并聯(lián)H,=H,,+H:+H,=的管道,水泵的壓力管、凝汽器的銅管與排水管組0.588+3.54+3.76≈成串連管道系統(tǒng)7.88m水柱(1)壓力管中的阻力損失計(jì)算公式(2為循環(huán)水系統(tǒng)要求水泵出口處水必須具有的能H,=(AL/d+∑y)Cy2/2g量為式中:為阻力系數(shù);L為管道長(zhǎng)度;d為管道直H=7.888+8=15.888m水柱徑;C,為管道內(nèi)的水流速;∑為附加阻力損失壓用以上方式分別計(jì)算3000/h、4000t/h時(shí)力管內(nèi)的水流速度的能量為11.5m、14m水柱,利用描點(diǎn)法作出比C,=Q/(Ⅱ/4)×d=例曲線,與循環(huán)水泵的性能曲線相交于H=0.125(5000×4)/3600x×0.82≈2.63m/sMPa,qv=3500t/h的工況點(diǎn),這就是降轉(zhuǎn)速后的由文獻(xiàn)[3]中表4-5查得,焊接彎頭的局部阻運(yùn)行工況點(diǎn)力系數(shù)5=0.5;由文獻(xiàn)[3]中表42查得,循環(huán)水循環(huán)水溫按進(jìn)水15℃計(jì)算,排汽流量80t/h由壓力管進(jìn)入凝汽器水室(按過(guò)流斷面突然放大根據(jù)熱力學(xué)第一定律傳熱公式及熱平衡公式4倍計(jì)算)的局部阻力系數(shù)=0.57.則(排汽放熱焓520×4.186kj/kg,)110山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版)2008P=√3UI×cos=80×520×4.186=3500×(t-15)X4.1861.732×6000×28×0.85≈247(kW)式中t≈26.88℃運(yùn)行50A時(shí),根據(jù)電功率公式,可以求得為取凝汽器端差為3℃,則凝結(jié)水溫度為26.8844kW),所以降轉(zhuǎn)速后的功率為3≈30℃,過(guò)冷度取1℃,排氣溫度為31℃,對(duì)應(yīng)P=(441-247)×0.528+247≈39(kW)真空為一0.096MPa,符合機(jī)組運(yùn)行要求.所以循循環(huán)水泵降低轉(zhuǎn)速后,功率減少了92kW.按環(huán)水泵轉(zhuǎn)速降低到590rpm是可行的采暖期2800h,電價(jià)0.35元/kWh計(jì)算,則92×2800×0.35=90160(元)3經(jīng)濟(jì)性分析循環(huán)水泵降轉(zhuǎn)速后,運(yùn)行一個(gè)采暖期可以節(jié)約電費(fèi)9萬(wàn)余元根據(jù)泵的相似定律,軸功率之比正比于轉(zhuǎn)速之比的三次方,4實(shí)施方案及試驗(yàn)情況P1/P2=(590/730)3P1=0.528P2將循環(huán)水泵電機(jī)由730rpm,改為730rpm和由于循環(huán)水泵的啟動(dòng)空載電流為28A,根據(jù)590rpm雙速電機(jī),共需費(fèi)用約6萬(wàn)余元三相異步電動(dòng)機(jī)功率公式運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.1逐個(gè)試驗(yàn)對(duì)比狀況表電負(fù)荷主蒸汽流三抽流凝結(jié)水流排汽循環(huán)水進(jìn)循環(huán)水出真空循環(huán)水泵/MW量/th1量/t·h1量/t·h1溫度/C水溫度/℃水溫度/℃/MPa電流/A改造前1500.096改造后29415078.238.51425.50.096由表1可以看出,雖然循環(huán)水出水溫度提高在排汽流量、循環(huán)水溫要求較低的情況下,用降低了3.5℃,但是對(duì)真空沒(méi)有影響,并且減少了凝結(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速、減少循環(huán)水泵流量的方法,來(lái)達(dá)到節(jié)能水的過(guò)冷卻度及循環(huán)水泵的工作電流和功率由降耗和保證機(jī)組、冷卻水塔安全的目的于循環(huán)水溫的提高,改善了冷卻水塔的工作環(huán)境,減少了冷卻水塔回水槽的結(jié)冰情況,保證了冷卻參考文獻(xiàn):水塔的安全運(yùn)行[1]毛正孝泵與風(fēng)機(jī)[M]北京:中國(guó)電力出版社,2002.循環(huán)水泵改低速運(yùn)行時(shí),要綜合考慮電負(fù)荷、[21山東電力學(xué)校,工程流體力學(xué)[M.北京水利電力出版社,工業(yè)抽汽循環(huán)水的溫度以及整個(gè)熱力系統(tǒng)的運(yùn)[3]山東電力學(xué)校汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M]北京:水利電力出版行狀況,以免改低速后,滿足不了機(jī)組的要求,造社,1989成經(jīng)濟(jì)性和安全性下降[4]楊世銘傳熱學(xué)[M.北京:高等教育出版社,20045結(jié)束語(yǔ)通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速,