內(nèi)蒙古電力技術(shù)2012年第30卷第6期INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER循環(huán)水泵葉輪葉型優(yōu)化改進(jìn)周文華,高健,師斐,張鳳玲,卜志遠(yuǎn)(北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司包頭第三熱電廠,內(nèi)蒙古包頭014060)摘要:包頭第三熱電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)組循環(huán)泵因設(shè)計(jì)上存在缺陷,因此對(duì)兩臺(tái)機(jī)組4臺(tái)循環(huán)泵進(jìn)行改造。但改造后發(fā)現(xiàn)1號(hào)杋組循環(huán)水流量?jī)H30769h,小于凝汽器設(shè)計(jì)流量36515th;且1號(hào)機(jī)組循環(huán)泵運(yùn)行電流及耗電率均大于2號(hào)機(jī)組;在同等負(fù)荷條件下1號(hào)機(jī)組真空值比2號(hào)機(jī)組低2kPa,因此,造成1號(hào)機(jī)組循環(huán)泵電耗和發(fā)電煤耗較高。對(duì)1號(hào)機(jī)組2臺(tái)循環(huán)泵葉輪葉型進(jìn)行優(yōu)化,制造新葉輪,重新確定葉型角度,將葉輪前蓋板外移,縮小葉輪外徑。優(yōu)化后,循環(huán)泵耗電率下降0.08個(gè)百分點(diǎn),年節(jié)省費(fèi)用28.41萬(wàn)元,效益顯著。關(guān)鍵詞:循環(huán)泵葉輪;葉型優(yōu)化;耗電率;電機(jī)電流;循環(huán)水量;循環(huán)泵出口壓力文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1008-6218(2012)06-0085-03Circulation Water Pump Impeller Blade OpttimizationImprovement and ArpplicationZhou Wenhua, Gao Jian, Shi Fei, Zhang Fengling, Bu ZhiyuanBaotou Third Thermal Power Plant, Inner Mongolia Baotou 014060)Abstract: Baotou Third Thermal Power Plant No. 1 and No. 2 units circulation pump fordefective designs, the two sets of four circulation pump were reconstructed. But after thetransformation found unit I cycle water flow was only 30 769 th, less than condenserdesign flow(36 515 th), and unit I circulating pump running current and powerconsumption rate was greater than unit 2, under the same load conditions, No. 1 generatorset vacuum value lower than unit 2 vacuum value by 2 kPa. Therefore, created the unit Icirculating pump power consumption and power generation coal consumption was higher. 2sets of circulating pump impeller blade of Unit one were optimized, making new impeller,determining the blade angle, impeller front cover offshoring, reduced impeller diameterAfter optimization, circulating pump power consumption rate dropped by 0.08%, saved cost284 100 yuan, benefit remarkableKey words: circulating pump impeller; leaf type optimization; power consumption ratemotor current; circulation water; circulating pump exit pressure0引言當(dāng)前,對(duì)于火電機(jī)組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的研究相對(duì)滯后,已嚴(yán)重影響了機(jī)組運(yùn)行的整體水循環(huán)水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠一個(gè)獨(dú)立的、對(duì)機(jī)組平。本文對(duì)包頭第三熱電廠300MW汽輪機(jī)組循環(huán)經(jīng)濟(jì)性有較大影響的系統(tǒng)。循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)泵的改造措施進(jìn)行探討以期改善循環(huán)水泵的運(yùn)行行調(diào)整,對(duì)于降低廠用電率、促進(jìn)節(jié)能降耗、提高電水平,提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義"》。收稿日期]2012-07-24作者簡(jiǎn)介周文華(1975),男,河南人,助理I程師從事火力發(fā)電廠汽輪機(jī)檢修工作。內(nèi)蒙古電力技術(shù)2012年第30卷第6期1設(shè)備概述以增大葉輪過(guò)流通道,同時(shí)縮小葉輪外徑降低揚(yáng)程。新葉輪采用 7GICr18NT不銹鋼。包頭第三熱電廠2×300MW汽輪機(jī)機(jī)組配備了3.1.2循環(huán)水量計(jì)算臺(tái)循環(huán)泵組,每臺(tái)機(jī)組2臺(tái)。循環(huán)水系統(tǒng)為閉式供在管道上安裝流量計(jì)以計(jì)算一個(gè)工作周期內(nèi)水方式,冷卻方式為自然通風(fēng)冷卻塔冷卻,水源為的循環(huán)水量。一個(gè)工作周期的設(shè)計(jì)水量一般比實(shí)自來(lái)水和城市中水。循環(huán)水用戶主要有凝汽器、主際循環(huán)水量高其主要原因是整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)管道內(nèi)機(jī)潤(rùn)滑油冷油器,同時(shí),系統(tǒng)為開(kāi)式循環(huán)冷卻水提積累的水垢可影響其流量。做這一試驗(yàn)的同時(shí)測(cè)供水源。1號(hào)、2號(hào)機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)可以進(jìn)行切換,算循環(huán)水的pH值,從而確定有效的除水垢方式,減互為備用。小管道阻力,達(dá)到最佳循環(huán)水量。3.]3測(cè)量循環(huán)水系統(tǒng)管道長(zhǎng)度及直徑,分析管道2存在的問(wèn)題特性測(cè)量循環(huán)水系統(tǒng)管道長(zhǎng)度及直徑的主要目的包頭第三熱電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)組循環(huán)泵因在設(shè)計(jì)是判斷是否與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、直徑相同。管道長(zhǎng)度與管上存在缺陷,單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)流量低于設(shè)計(jì)道直徑是影響循環(huán)水流速、流量的主要原因值,導(dǎo)致凝汽器冷卻效果較差,凝汽器真空度降低,3.4循環(huán)水系統(tǒng)與設(shè)計(jì)參數(shù)的匹配分析影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵通流部通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)計(jì)算循環(huán)水泵是否存在以下問(wèn)件分析,包括葉型設(shè)計(jì)、幾何參數(shù)的合理匹配變工題況特性、葉輪出口高速水流向殼體內(nèi)優(yōu)化集結(jié)等關(guān)(1)水泵的運(yùn)行效率是否偏低;鍵技術(shù)問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵葉形及葉片角度對(duì)循環(huán)(2)運(yùn)行工況是否偏離設(shè)計(jì)工況;水流量、效率影響較大。為此先后對(duì)2臺(tái)機(jī)組4(3)循環(huán)水泵的通流部分是否合理;臺(tái)循環(huán)泵葉輪進(jìn)行了技術(shù)改造。但改造后發(fā)現(xiàn)1號(hào)(4)循環(huán)水泵的配置是否與主機(jī)運(yùn)行適應(yīng);機(jī)組的2臺(tái)循環(huán)泵仍然存在以下問(wèn)題(5)電機(jī)功率是否選擇適當(dāng)。(1)循環(huán)水流量只有30769h,小于凝汽器設(shè)通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)找出上述問(wèn)題主要原因后,再根計(jì)流量36515th。據(jù)周期循環(huán)水量、水密度、水量流速、管道直徑確定(2)循環(huán)水泵運(yùn)行電流及耗電率大于2號(hào)機(jī)組最佳的循環(huán)水泵運(yùn)行參數(shù)及其排列方式,從而達(dá)到循環(huán)水泵,2號(hào)機(jī)組循泵電機(jī)電流高速運(yùn)行時(shí)約最節(jié)能、最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化效果。53A,低速運(yùn)行時(shí)只有110A;而1號(hào)機(jī)組電機(jī)電流32改造后主要技術(shù)參數(shù)較高,高速時(shí)約176A,低速時(shí)約125A。改造后1號(hào)機(jī)組循環(huán)水流量提高至20000th,(3)在同等負(fù)荷條件下1號(hào)機(jī)組真空度比2號(hào)真空度比改造前提高2kPa。改造后循環(huán)泵的主要機(jī)組低2kPa技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1、表2。對(duì)改造后的循環(huán)泵繪制了循對(duì)比1號(hào)、2號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵葉輪改造相關(guān)數(shù)環(huán)泵的性能曲線(見(jiàn)圖1)。據(jù),1號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵葉輪葉片出口角度較2號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵大,人口角度小,即1號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵葉輪表1雙泵運(yùn)行時(shí)改造前后技術(shù)參數(shù)對(duì)比葉片角度不合理。為此需要進(jìn)行進(jìn)一步改造。1號(hào)循環(huán)泵2號(hào)循環(huán)泵項(xiàng)目電流A出口壓力MPa電流/A出口壓力3技術(shù)改造改造前179/125改造后0.25l56/00.253.1技術(shù)方案注:1)179A為高速運(yùn)行時(shí)的電流,125A為低速運(yùn)行時(shí)的電流3.1.1改造內(nèi)容表2單泵運(yùn)行時(shí)改造前后技術(shù)參數(shù)對(duì)比經(jīng)分析研究,決定此次改造只對(duì)葉輪進(jìn)行更1號(hào)循環(huán)泵2號(hào)循環(huán)泵換。重新確定循環(huán)泵葉型的角度,并制造新的循環(huán)項(xiàng)目電流/A出口壓力/MPa電流/A出口壓力MPa泵葉輪,原有水泵泵體和其他部件仍用原有泵組設(shè)改造前176175/125備。新葉輪重新設(shè)計(jì)后,葉輪入口角度較改造前增改造后0.19152/1080.19加1°,出口較改造前減小1°。將葉輪前蓋板外移,注:1)175A為高速運(yùn)行時(shí)的電流,125A為低速運(yùn)行時(shí)的電流2012年第30卷第6期周文華,等:循環(huán)水泵葉輪葉型優(yōu)化改進(jìn)87改進(jìn)后的泵改進(jìn)前的高速泵H-Q曲線泵H-Q曲線阻力曲線5.40m3/s5.56m/s17.62m800012000160002000024000循環(huán)水流量Q(m3h")圖1改造后循環(huán)泵性能曲線4效益評(píng)價(jià)表3改造后1號(hào)、2號(hào)循環(huán)泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)行方式雙泵高1號(hào)泵高2號(hào)泵高通過(guò)對(duì)1號(hào)機(jī)組2臺(tái)循環(huán)泵葉輪葉型的優(yōu)化與速運(yùn)行速運(yùn)行速運(yùn)行2改進(jìn),1號(hào)機(jī)組循環(huán)水流量提高約29%,軸功率下降電流下降值/A26/23約5%,電機(jī)電流下降5%。系統(tǒng)優(yōu)化后運(yùn)行良好,達(dá)出口壓力下降值MPa變化不大004到了節(jié)能降耗的目的。改造前061034034滿負(fù)荷對(duì)改造后的2臺(tái)循環(huán)泵進(jìn)行試驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表改造后0.530.303。按照年平均循環(huán)泵耗電率下降008個(gè)百分點(diǎn)、電率70%負(fù)奇改造前0.490.490.35年利用小時(shí)為5000h計(jì)算,節(jié)約電量1200MWh/a,改造后0.75每年節(jié)省費(fèi)用2841萬(wàn)元。6%負(fù)荷改造前001改造后0880.490.365結(jié)語(yǔ)節(jié)電量/(kWhh4)23012314794循環(huán)水泵是電廠重要的輔助設(shè)備,其運(yùn)行情況參考文獻(xiàn)的好壞直接決定機(jī)組能否正常、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。[韓中合,田松峰,馬曉芳.火電廠汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M!北包頭第三熱電廠通過(guò)對(duì)1號(hào)機(jī)組循環(huán)泵葉輪葉型的京:中國(guó)電力出版社,2002:81-106優(yōu)化改進(jìn),從根本解決了該機(jī)組泵運(yùn)行效率低、電2]黃寶海,白玉,牛衛(wèi)東汽輪機(jī)原理及構(gòu)造M]北京:中國(guó)耗高等問(wèn)題,提高了機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。電力出版社,2002:55-63熱力發(fā)電廠的循環(huán)水泵耗電率在廠用電率中[3]鄭體寬熱力發(fā)電廠M]北京:中國(guó)電力出版社,2001占有相當(dāng)大的比例,同時(shí)循環(huán)水泵性能的優(yōu)劣對(duì)凝9-30.汽器真空影響較大。怎樣評(píng)估循環(huán)水泵的選型,對(duì)4徐灝機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001:10設(shè)計(jì)階段的待建機(jī)組和有技改意向的已發(fā)電機(jī)組5]孔瓏T程流體力學(xué)M北京水利電力出版社,1995:6,都是一個(gè)重要的研究課題。包頭第三熱電廠循環(huán)水泵葉輪改造的成功案例為使用同類(lèi)型循環(huán)水泵6]王立新提高循環(huán)水泵效率的改造措施內(nèi)蒙古電力技的同類(lèi)型機(jī)組的節(jié)能改造提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。術(shù),2009,27(1):30-33編輯:張俊英