第24卷第4期江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)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:闡述了某中型電廠水泵房內(nèi)的捫循環(huán)水泵的擴(kuò)容改造過程,分析了改造前后該泵運(yùn)行參數(shù)的變化泵性能的變化,以及通過對(duì)該泵的改造所帶來的效益。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;增容改造;性能曲線中圖分類號(hào):TK22352文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1673-00972011)040024-040引言電壓6kV,電流132A,冷卻方式采用風(fēng)機(jī)空冷。兩機(jī)某電廠有2臺(tái)125MW汽輪發(fā)電機(jī)組,均為上滿負(fù)荷時(shí),開3臺(tái)泵即能滿足用水要求,1臺(tái)泵備海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超高壓中間再熱雙缸雙排汽凝汽用。該機(jī)配用的凝汽器為上海電站輔機(jī)廠生產(chǎn)的N7100-Ⅲ型雙流程對(duì)分制表面式凝汽器,其循環(huán)倍式機(jī)組。2臺(tái)機(jī)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(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)考慮機(jī)組帶基本負(fù)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(tái)由長沙水泵廠生產(chǎn)的源江48I-28IA型機(jī)配合布置的立式布置,占地面積小,結(jié)構(gòu)緊湊;吸單級(jí)單吸低速離心泵,采用并聯(lián)運(yùn)行方式通過I、Ⅱ口朝下,便于布置吸入管道;靠聯(lián)軸器一側(cè),設(shè)置母管向兩機(jī)凝汽器供水,以適應(yīng)負(fù)荷、氣溫及倒換的道單列向心球軸承,在填料密封一側(cè),設(shè)置一道雙需求,從而保證機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。但隨著電力列向心球面滾柱軸承,轉(zhuǎn)子的重量及軸向推力均由形勢(shì)的發(fā)展,電力已進(jìn)入市場,該廠2臺(tái)125MW汽電機(jī)上的推力軸承承擔(dān),水泵未設(shè)置推力軸承;由于輪機(jī)組已由原來的帶基本負(fù)荷改為調(diào)峰運(yùn)行,進(jìn)行葉輪尺寸大,又是單吸,為不影響水量,在葉輪下設(shè)頻繁調(diào)峰,不僅要降負(fù)荷運(yùn)行,有時(shí)甚至還要停一臺(tái)置一流線型輪轂端帽;屬于高比轉(zhuǎn)速泵,以適應(yīng)凝汽機(jī)組運(yùn)行。這樣原設(shè)計(jì)的4臺(tái)源江481-28IA型器及其它換熱器對(duì)水壓、水量的需求。循環(huán)水泵就不能滿足當(dāng)前形勢(shì)的需要,需要對(duì)其進(jìn)行改造。2改造的原因1循環(huán)水泵簡介該廠循環(huán)水泵在實(shí)際運(yùn)行中,長期存在輸水量不足的情況。在夏季,由于該地區(qū)氣溫高,河水溫度該廠#3水泵房所安裝的4臺(tái)循環(huán)水泵均為長最高可達(dá)345℃,且持續(xù)時(shí)間長(有2~3個(gè)月);枯水沙水泵廠生產(chǎn)的源江481-28IA型單級(jí)單吸,低速季節(jié)河床水位低,水量減少且時(shí)間也較長(有3個(gè)月高心泵,專門滿足該廠2臺(tái)125MW汽輪機(jī)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(shè)計(jì)參數(shù)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(yáng)程015-025MPa,轉(zhuǎn)速375r/min,軸功率684kW。空低冷油器油溫高,發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)風(fēng)溫高,使該廠其進(jìn)口配置有型號(hào)為ZH-3000、過水量為55m3/h、發(fā)電設(shè)備的安全運(yùn)行受到了威脅。近幾年來,整個(gè)電高為17600mm的一次旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng);出口與反沖排污的網(wǎng)進(jìn)入模擬市場,該廠調(diào)峰頻繁,因此,在單機(jī)及雙單排污槽、通流倍率為1:304的油動(dòng)二次旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)機(jī)運(yùn)行時(shí),為保證凝汽器真空,必需采取兩泵單機(jī)或相配套。該泵所配用電機(jī)為上海電機(jī)廠生產(chǎn)的兩機(jī)三泵的運(yùn)行方式,這無疑增大了循環(huán)水泵的耗YL0016/1730型電機(jī),功率100w,B級(jí)絕緣,電量、耗電率,降低了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性同時(shí),加速中國煤化工收稿日期:2011-09-12作者簡介: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(shè)備損耗減少了備用循環(huán)水泵的數(shù)量,降低了機(jī)表1#9循環(huán)水泵改造前、后性能指標(biāo)組運(yùn)行的安全性。次序工況揚(yáng)程流量電機(jī)功率H/米水柱Q/m3h1N/kW效率/%從該廠單機(jī)單泵的實(shí)際運(yùn)行情況來看,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(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)2177130135要求。因此,在目前這種真空嚴(yán)密性冷卻水質(zhì)及凝前3l293739汽器堵塞條件下,要保證真空穩(wěn)定在較高值的同時(shí)22.11169282890.57降低廠用電率,就必須對(duì)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,該廠聯(lián)系了中國水利水電科14220974.1684.72學(xué)研究院水力機(jī)電研究所,決定對(duì)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:由曲線對(duì)比(見圖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及相同范圍15-20米水柱時(shí),相同揚(yáng)程下,改造后的循環(huán)的比轉(zhuǎn)速ns的同時(shí),盡可能在原流量基礎(chǔ)上將流量水量增加了2376-3492m/h。并且隨著揚(yáng)程下降,水再提高2000-3000m/h,降低功率消耗,提高水泵的泵內(nèi)漏流量減少;流速下降,流動(dòng)阻力減小,因而水運(yùn)行效率。在這一思想的指導(dǎo)下,該廠決定采用水力量的增加量相應(yīng)增大。換言之,整個(gè)串聯(lián)管系清潔程機(jī)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(jī)房內(nèi)凝結(jié)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(jī)均保量,保證了夏季單機(jī)單泵的正常運(yùn)行。從當(dāng)年夏季及持不變。該廠#1機(jī)大修期間的實(shí)際運(yùn)行情況來看,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(wěn)定地保證單機(jī)單泵及兩機(jī)兩泵的運(yùn)藝外,對(duì)于運(yùn)行而言,關(guān)鍵是能否獲得達(dá)到設(shè)計(jì)要求行,從而證明#循環(huán)水泵的改造是成功的。的流量、揚(yáng)程,是否會(huì)引起電機(jī)過電流、線圈溫度超(2)揚(yáng)程過最高允許值,以及是否能提高運(yùn)行的安全性及穩(wěn)再來看揚(yáng)程情況(見圖1):從改造前后的曲線定性。在制造工藝上,針對(duì)高比轉(zhuǎn)速離心泵由于通流對(duì)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(zhuǎn)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,水壓由原來的15米水柱,升高了78米水柱。這對(duì)采用葉片、輪轂及葉片兩側(cè)蓋板分別制造,再根據(jù)對(duì)于確保了凝汽器及發(fā)電機(jī)空冷器的正壓出水,提高稱原則對(duì)其進(jìn)行組合焊接的工藝,保證了過流表面運(yùn)行的安全性;減少加壓泵的投用時(shí)間,從而節(jié)約廠的光潔度、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(shù),沖走堆積通過這一改造,葉輪的進(jìn)口直徑由原來的雜物,保證傳熱效果及機(jī)組各系統(tǒng)的安全運(yùn)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(yīng)的改變,以適應(yīng)原水泵外殼不變,保證尺寸符合要求,從而達(dá)到在滿足性能及比轉(zhuǎn)速要求的前提下增容的目的。4改造前后性能的對(duì)比技改前后由省中試所用同一方法對(duì)抑9泵進(jìn)行H泵樣本了現(xiàn)場測試,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(bào)第24卷(3)效率5改造后的使用情況通過圖1中的曲線可知,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(yáng)程范闈是197-27.75米水柱前面的性能對(duì)比已經(jīng)證明了#9泵在改造后,性(即△H為805米水柱);再看原泵出廠時(shí)的效率曲能曲線形狀及比轉(zhuǎn)速發(fā)生了變化,針對(duì)這一情況,為線85%以上的流量范鬧是112-15264mh(即保證運(yùn)行的安全性除了加強(qiáng)對(duì)#泵、一次濾網(wǎng)水△Q為4132m/h),揚(yáng)程范圍是15-2575米水柱(即位差、江水水質(zhì)的監(jiān)測及清洗一、二次濾網(wǎng)外,該廠△H為1075米水柱);由此可見:新泵的高效區(qū)較原還對(duì)二次濾網(wǎng)進(jìn)行了換型。由于原來的油動(dòng)二次旋泵增大,并且在正常工作范圍內(nèi)(即揚(yáng)程在20米水轉(zhuǎn)濾網(wǎng)不但易出現(xiàn)損壞驅(qū)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內(nèi))的效率高于原泵。實(shí)際運(yùn)行檢測表明,在正常運(yùn)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水壓降低,效率的提高值增大,這說明要升高所以該廠于當(dāng)年九月將#泵二次濾網(wǎng)更換成保證新泵在高效區(qū)工作,水壓必須在一定范圍之內(nèi)。EFF型反沖排污、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)雙排污槽的二次濾網(wǎng)。經(jīng)這是因?yàn)樵诖朔秶畠?nèi),蓋板磨擦損失、人口密封環(huán)實(shí)際運(yùn)行的檢驗(yàn),該種濾網(wǎng)除節(jié)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(yùn)行水阻小,排污能力強(qiáng),無排污死角。均較小的緣故。這對(duì)于適應(yīng)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(qū)工作是十分有益的。在新泵的正常工作范圍之內(nèi),即水壓在171此外,由于凝汽器是循環(huán)水泵的最大用戶,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(xiàn)堵塞,因而要求運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)為872-912kW,其中最大功率為91W;原泵在同凝結(jié)器進(jìn)出水壓水溫及冷卻水溫升、端差等數(shù)值的水壓范圍時(shí),流量為12042-8748m3/h,軸功率為監(jiān)測,適當(dāng)調(diào)整出水電動(dòng)門并及時(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(yùn)行人員必須加強(qiáng)對(duì)一次濾網(wǎng)的檢查工作;另方面針對(duì)該情況,也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?如:在再看指標(biāo)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(yùn)行的穩(wěn)定性。13696-16164kW,較曲線值小,這說明原泵的功率52并聯(lián)運(yùn)行情況損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)髙于設(shè)計(jì)的功率損耗,新泵改造后,運(yùn)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#泵性能曲線又與其它泵(5)曲線形狀及比轉(zhuǎn)速不盡相同,因此會(huì)有一定的影響。但由于兩種曲線均對(duì)#循環(huán)水泵改造前后的性能曲線進(jìn)行測量無不穩(wěn)定的駝峰形狀,并且在運(yùn)行中是不允許出現(xiàn)可以得出:新泵在揚(yáng)程由15米水柱增至20米水柱管系所需揚(yáng)程大于原泵的最大揚(yáng)程,因此對(duì)其它泵時(shí),輸水量的變化量為2052m3/h;原泵的水量變化并無太大影響。在實(shí)際運(yùn)行中,通過比較發(fā)現(xiàn)改造量為936m/h這說明新泵的性能曲線較原泵更平前后其它泵的電流及出水壓力變化不大且運(yùn)行穩(wěn)緩,揚(yáng)程變化引起的流量變化高于原泵。定53電機(jī)線圈溫度再看比轉(zhuǎn)速,雖無設(shè)計(jì)工況下的各參數(shù),但通過實(shí)測指標(biāo)表可以得出,新泵的揚(yáng)程增加幅度小于流量#9泵經(jīng)增容改造后,隨著流量、揚(yáng)程的增加,電的增加幅度,即新泵的比轉(zhuǎn)速較原泵有所提高。機(jī)電流增大,較改造前增加10~15A;根據(jù)線圈耗功(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(duì)入口密封環(huán)的尺寸進(jìn)行重要因素之一,在實(shí)際運(yùn)行中#泵的線圈溫度也高了修改,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(jī)采用B級(jí)絕緣,造后的實(shí)際運(yùn)行中得到了證明。可見,修改密封環(huán)通過查找有關(guān)資料可知,用B級(jí)絕緣材料的電機(jī)最尺寸對(duì)于降低軸封泄漏水量提高水泵的運(yùn)行效率高允許溫度為1中國煤化工旨,降低線效果十分明顯。圈溫度的關(guān)鍵在HCNMH現(xiàn),由于第4期余素珍:循環(huán)水泵的增容改造分析27電機(jī)上導(dǎo)瓦的潤滑油位過高而溢油到下導(dǎo)瓦引起油器的真空平均提高了12kPa以上。同時(shí),通過平時(shí)位高,正常運(yùn)行時(shí)在軸的回轉(zhuǎn)離心力作用下濺至線運(yùn)行中的觀察可知,在其它泵倒換#泵運(yùn)行后,進(jìn)圈上;另外,長期運(yùn)行過程中線圈上的大量積灰,都水壓力升高至001~0.01MPa,真空提高了約有是影響線圈的散熱的原因。因此,2000年8月初,釆1.2kPa。根據(jù)本機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)煤耗的影響值(每用四氯化碳對(duì)線圈進(jìn)行了清洗,取得的效果十分明提高IkPa真空可節(jié)約煤耗28gkWh)可得出,提顯。在當(dāng)年整個(gè)夏季,氣溫36℃時(shí),線圈溫度最髙在高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,這說明抑泵經(jīng)增容年運(yùn)行時(shí)間6000小時(shí)進(jìn)行計(jì)算,則每年因提高真空改造后,依然能保證電機(jī)溫度在正常范圍之內(nèi),這對(duì)1.2kPa所節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量為2018噸,按標(biāo)準(zhǔn)煤單于循環(huán)水泵的安全運(yùn)行也是十分重要的。價(jià)327.10元/噸計(jì)算,可節(jié)約人民幣600088萬元。表2#9揚(yáng)水泵馬達(dá)線圈清洗前后對(duì)照表由于#9泵經(jīng)增容改造后出力提高,單泵便可保線圈溫度/℃證單機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,按原來的兩泵單機(jī)每年運(yùn)行時(shí)間泵號(hào)水泵運(yùn)行方式90天進(jìn)行計(jì)算,可節(jié)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(jì)算,每年2000年8月可節(jié)約人民幣2160000×0.15=2592萬元,而提高出日2#10泵8490908983并聯(lián)運(yùn)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(yùn)行5985792kW·h,折合人民幣5985792×0.15=89786886改造后的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性元,#泵改造后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為600088+259289=7695萬元。#9泵改造后的經(jīng)濟(jì)性取決于真空提高后所降泵經(jīng)增容自改造運(yùn)行以來,流量、揚(yáng)程明顯低的煤耗與捫泵增加的耗電所對(duì)應(yīng)的煤耗兩者的升高,水泵性能穩(wěn)定,有推廣應(yīng)用的價(jià)值;而每臺(tái)泵技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。改造后經(jīng)濟(jì)效益的提高,更是十分誘人的。通過對(duì)#循環(huán)水泵增容改造前后的機(jī)組真空[責(zé)任編輯杜琴]對(duì)比統(tǒng)計(jì)整理得出:在機(jī)組負(fù)荷相同的情況下,凝汽簡訊我院2011年6門省級(jí)精品課程和2個(gè)省級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)獲批近日,江西省教育廳公布了2011年省級(jí)精品課程和省級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)名單,我院《配電線路技術(shù)》、《用電營業(yè)管理》、《鍋爐設(shè)備及運(yùn)行》、《心理健康教育》《數(shù)控加工工藝》、《機(jī)床電器控制與PLC》等6門課程被評(píng)為2011年省級(jí)精品課程,同時(shí)我院《基于“213”結(jié)合模式下電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)》、《熱能動(dòng)力設(shè)備與應(yīng)用“專業(yè)職前,職后雙輪”驅(qū)動(dòng)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)》等2個(gè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)被評(píng)為省級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)。這是我院省級(jí)示范院校建設(shè)的又一成果,通過其輻射和示范作用,必將帶動(dòng)其他課程和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè),促進(jìn)我院人才培養(yǎng)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