工藝設計改造與檢測檢修汽輪機循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造Steam turbine water circulating system energy saving renovation王海亮王曉斌唐鋼股份有限公司河北唐山0630000Wang Hai- liang， Wang Xiao- tin(rebuiltas Taangshan lron and Steel Group Co, Ld, Tangshan, Hebei, 063000, china)摘要:針對唐鋼5.6號汽輪機循環(huán)水系統(tǒng)水泵,嚴重偏離工況運行，能耗高等問題,究其原因,深入剖析,制定了詳細可行的改造方案,使問題得到了很好的解決。關鍵詞:節(jié)能，循環(huán)水水泵Abstract: In tangsteel 5, and 6 turbine water cirulaing system pumps, gravely deviates from working operation, high energy consumption prob-lems, investigate its reason, thoroughly analyzed, worked out a detailed, make feasible transforming schemes have been very good solve problems.Keywords: cnergy-saving, Circulating water, pump1,前言根據(jù)伯努利方程，計算水泵的進水池到水泵出口壓力表處的唐鋼煉鐵廠5.6號汽輪機機組循環(huán)水系統(tǒng)共有循環(huán)水水泵5將上表數(shù)據(jù) 帶入此公式即可以得出水泵的實際所需揚程為壓頭，此即是水泵的揚程。臺，自1999年投產(chǎn)以來已有12年時間，通過這段時間的運行我們32.3米。發(fā)現(xiàn)循環(huán)水水泵嚴重存在選型太人的問題，從而造成了能源的不必要的浪費。水泵運行嚴重偏離正常運行工況點。根據(jù)公式P-面cme計算水泵的軸功率:將上表1電流代人公式可得出水泵的軸功率: 1D1:2、現(xiàn)有循環(huán)水水泵運行工況及存在問題COsφ= 0.846,500.7K W;552.7KW, 1D4: 521.5KW.電機功率因數(shù)目前5.6號汽輪機組循環(huán)水系統(tǒng)共有循環(huán)水水泵5臺，工藝.電機效率為93.7%。對比水泵的運行軸功率與編號為1D1-1D5，供給汽輪機冷凝器冷卻用水。水泵型號及所配水泵的揚程，可得出此四臺水泵的流量.揚程如下: lDI:流量電機如下:3588 m3/h,揚程33m; ID3: 沈量3747 m3/h,揚程32.5m; 1D4:水泵型號: 24SH-13額定流量: 3168 m3/h額定揚程: 47.4m流量3679 m3/h,揚程32.5m。 由上述計算的流量、揚程和軸功轉速: 970rpm出廠 日期: 97年12月 武漢水泵廠串，根據(jù)公式.等可以計算出水泵的運行效率7。計算得效率值配套電機: Y5002-6 功率: 560kW 額定電壓: 10KV見下表:額定電流40.8A功率因數(shù): 0.846沈陽電機廠2.1技改前運行指標與分析泵代號:1D,2.1.系統(tǒng)水泵運行情況(運行模式、運行時間) :系統(tǒng)水泵:并聯(lián)運行。PgQH (kW) 。313. 3p331.50 325. So運行模式: 正常情況下，循環(huán)水泵全年全天運行三臺泵，，另兩臺備用。|水泵效率勿(%)。62.606062. 4+>運行時間:全年全天運行，按年運行時間8760小時計算注:現(xiàn)場調(diào)研時運行1D1，1D3, 1D4三臺泵，下列表中數(shù)據(jù)為運行該三臺泵的情況。由以.上分析我們不難發(fā)現(xiàn)運行的3臺水泵效率都沒有超過2.1.2.根據(jù)現(xiàn)場水系統(tǒng)實測技術參數(shù)，經(jīng)流體輸送工程學計63%， 離85%還有很大距離。水泵偏上況點運行，實際運行效事算，本水系統(tǒng)月前實際運行工況分析如下:太低，能耗大。造成了電能的不必要的浪費，而且浪費及其嚴表1技改前水泵現(xiàn)場運行工況調(diào)研重2.2改造措施的實施及方案泵出口壓。|電機電流~ |消耗功率(Hw)以下改造方案:針對以上問題，為了解決設備老化及能耗高的問題我們提出泵組。(Mpa) 2 .(A)。( J3uICOS4)(1)此系統(tǒng)節(jié)能改造方案采用更換整臺水泵的方法，原電機不做改動。根據(jù)系統(tǒng)的實際運行情況，采用新型的高效水力模1Dr0. 33.37.542. 2.型，重新設計高效節(jié)能水泵。以替代原泵運行，滿足系統(tǒng)的經(jīng)濟、安全運行。水泵揚程35米，比理論計算出來略高，這樣不但1D30. 325.41.00. 8.能完全滿足系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，并且留有調(diào)節(jié)空間。(2) 5臺水泵進行節(jié)能改造時，采取逐臺改造的方式，改造1D.0. 325;38p56.8.時只需關閉需改造水泵的進出口閥門，無須系統(tǒng)停水，同時不影①水泵計算電機輸出功率依據(jù)如下:電壓按照電網(wǎng)電壓響生產(chǎn)，與目前水泵維護、檢修要求的條件類似，可操作性強。U-10KV，功率因數(shù)0.846, 根據(jù)電機銘牌上額定參數(shù)計算所得。(3)技改后的水泵交流接觸器上加裝累時器，記錄單臺主2.1.3技改前系統(tǒng)運行情況分析及節(jié)能分析機運行時間。以上表格數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)伯努利方程計算水泵揚程技改后設計水泵的性能參數(shù)見下去，型號: TTS800-17;流量: 36中國煤化工效率86%;軸功事404其中Az-- -水泵進出口的高差(m)kW;￥sP- -水泵進出口的壓差(KPa)MHCNMHG3、改造剛口x術對兒水泵的出口速度(m/s)-水泵的進口速度(n/s)改造后，通過近幾個月的運行參數(shù)來看，取得了很好的效sh--水泵進出口之間的阻力損失 (m)00 O下轉342頁350 F為數(shù)據(jù)ience & Technology Overview工藝設計改造與檢測檢修P型Zn0材料及其發(fā)光器件的研究進展宿世臣華南師范大學光電子材料與技術研究所廣東廣州510631自從上世紀90年代至今，人們一直致力干第三代半導體-光，還可以實現(xiàn)ZnO基LEDs的推廣和廣泛應用。寬帶隙半導體的研究，其基本應用在紫外藍紫波段的短波長發(fā)對于第二個問題，ZnO基LEDs電致發(fā) 光持續(xù)時間不長，這主光器件，主要包括發(fā)光二極管(LEDs) 和激光器(LDs) 。寬帶要是由于p型ZnO的不穩(wěn)定性造成的。雖然ZnO的p型摻雜已經(jīng)得半導體LEDs不僅具有節(jié)能、壽命長等優(yōu)點，而且是一種高溫、到了初步解決，但是人們所得的p型ZnO穩(wěn)定性不好，特別是單一高功率器件，應用廣泛，有著數(shù)百億的巨大市場。目前，在短波受主摻雜的p型ZnO,放置1-4個月后通常轉變?yōu)樾?，這限制了它長LEDs領域，GaN的開發(fā)應用占據(jù)士導地位，形成了很大產(chǎn)業(yè)，的實際應用。因而，要穩(wěn)定、可控地生長具有實際應用價值的低但是Ga是一-種稀有貴重金屬，GaN需要高溫生長，襯底缺乏，阻p型ZnO仍然是個難題?？涛g困難，器件制作成本高，這制約了它的推廣“應用。更為嚴峻總之，雖然目前已經(jīng)有大量的關干p型ZnO摻雜的理論和實的是，與GaN光電器件相關的關鍵技術大部分被日本、美國所壟驗報道，也實現(xiàn)了ZnO同質(zhì)LED的電致發(fā)光，但其發(fā)光還比較斷，我國發(fā)展GaN LEDs相關產(chǎn)業(yè)將不叮避免地受到嚴重制約。弱，距離真正實用化還有很大距離。ZnO高 效的電泵激子發(fā)光器ZnO是- -種新型的I-VI1族化合物半導體材料，同GaN一樣，件的實現(xiàn)，將帶動發(fā)光器件界的革命。通過進-步改進材料生長是-種直接帶隙寬禁帶半導體，室溫下禁帶寬度為3.37 eV。ZnO和制作工藝，就-定能制作出高效的氧化鋅電泵激子發(fā)光和激光器激子結合能為60 meV,是GaN (25 meV)的2倍多，可以實現(xiàn)室件。溫和高溫下高效的激子復合發(fā)光，是- -種理想的短波長發(fā)光器件參考文獻.材料|1]。和GaN相比，ZnO在應用方面還具有很多明顯的優(yōu)勢，R. F.Service,“WIllUVLasers Beat the Bhues?”，Science, 1997,如:原料豐富，價格低廉:成膜性:能好，外延生長溫度低:有商用體單晶，可以進行同質(zhì)外延:易于刻蝕，器件加工成本低電D.C. Look and B. Clalin, "P-ype doping and devices based on ZnO* , Phys.子誘生缺陷低，抗輻射性能好，是一種環(huán)境友好材料，生物兼容Suat Sol. B, 2004性好。因此，ZnO用于制備LEDs、LDs和探測器等光電器件，在K Minegishi, Y. Koiwai, Y. Kikuchi, K Yano, M. Kasuga, and A. Shimizu,固體發(fā)光、白光照明、全色顯示、光信息存儲及通訊等領域擁有"Growthof p-type zinc oxide flms by chemical vapor dpostior' ,Jp.J. Appl.廣閣的應用前景，蘊藏著巨大的經(jīng)濟價值。作為新型的寬帶半導Phys, 1997體信息功能材料，Zn0已受到全世界半導體、納米和光電子等諸多領城科學家的廣泛關注，也得到眾多國家政府和企業(yè)的重視和支持，成為一個前沿課題和全世界的研究熱點。Zn0要在光電領域獲得廣泛的應用，首先必須實現(xiàn)高質(zhì)量n00 O上接350頁果。既滿足了生產(chǎn)需要，又達到了節(jié)能的效果。避免了能源的不型ZnO和p型ZnO的可控摻雜。ZnO的施主摻雜比較容易，但是p型必要的浪費。水泵改造前后的效果對比情況如下:摻雜卻異常困難[2]，是一個國際性科學難題，這主要足由于ZnO中受主能級過深、固溶度較低，而且存在本征施主缺陷高度自補償效應，施主元素H的非故意摻入也是一一個重要原因。1997年 ,俱舊10.D.1D,日本山梨大學首次報道了ZnO的p型摻雜[3],在此后的10余年間,正常管況下.5臺水票運行3臺。兩臺備用計↑經(jīng)全世界各國科學家的共同努力，ZnO的p型摻雜研究已取得了技改前.運行模大。 年運行時間8760小時， 現(xiàn)場運行舊、四(田- .系列重要進展，人們利用1族元素(如IA族元素Li[4]和IB族元素Ag[5])以及V族元素(N[6]、 P[7]和Sb[8]) 作為受主摻雜劑均獲得了p型ZnO材料，ZnO的p型摻雜已經(jīng)得到了初步解決。2004運行功豐() 5422.260.8- 556.8169.8年，日本東北大學采用高低溫調(diào)節(jié)、工藝頗為復雜的分子東外延(MBE) 技術在ScAIMgO,襯底上制備出Zn0基p_i-n結，首次實現(xiàn)運行模式。正常情況下，，臺水栗運行了臺，兩臺備了室溫下的電注人發(fā)光[9]。2005年， 本課題組繼日本東北大學之技改后用年運行時間8768小時，后，采用可工業(yè)化生產(chǎn)的金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)| 運行功事() 404.404.| 404. 。1212|技術，在ZnO單晶襯底上首次實現(xiàn)了Zn0同質(zhì)p-n結室溫電致發(fā)光| 牧改前年耗電量(萬度)148.9[10]。I扶改后年耗電量(萬度)1061, 1.但是，目前ZnO基LEDs還存在兩個主要問題， 其-一是帶邊紫外發(fā)光很弱，其二是電致發(fā)光持續(xù)時間不長。要實現(xiàn)ZnO發(fā)光器節(jié)電茲年節(jié)電量(萬427.20件的實際應用，這兩個科學和技術問題必須得到解決。果度)。對于第一個問題，ZnO基LEDs電致發(fā) 光主要在缺陷引起的踢指藍綠波段，帶邊紫外發(fā)光很弱或根本沒有，這需要開展高效實用4、創(chuàng)造的經(jīng)濟效益的ZnO同質(zhì)LEDs結構設計和制備工藝的研究，從而提高器件的通過改造的實施，明顯取得了良好的經(jīng)濟效益。水泵年節(jié)電性能，目前這方面的研究開展得較少。采用多量子阱結構來制事達到了28.7%，年可節(jié)約電能427.2萬度，以0.5元/度的單價計備ZnO基LEDs,可以對有源層中的電子和空穴進行限制，降低算，年可創(chuàng)直接經(jīng)濟效益213.6萬元。重空穴有效質(zhì)量，有利于粒子數(shù)反轉,降低非輻射復合、價帶間吸收和俄歇復合，提高發(fā)光效率。2006年， 美國MOXtronics公司5、結語與密蘇里大學合作，制備出ZnO/ZnBeO多層量子阱結構的ZnO基中國煤化工成了我公司今年的節(jié)能LEDs原型器件，獲得寶溫下以近紫外發(fā)光為主的電致發(fā)光(11]。目標，需要的情況下對原有存但是，Be及BeO都是劇毒物質(zhì)，而且價格昂貴，因而使用ZnBeO在嚴重:M.HCN M H G研究改造，實施后取得合金不利于實際推廣和環(huán)保。比較而言，ZnMg0合金更為理想，了及其可喜時效果，年創(chuàng)效益達數(shù)白力兀。具有實用價值，人們對ZnMgO薄膜和ZnOZnMgO量子阱的研究也作者簡介已經(jīng)比較充分，生長工藝較為成熟。利用ZnO/ZnMgO多量子阱結構進行器件設計和制備,不僅可以實現(xiàn)高效的ZnO基LEDs電致發(fā)王海亮(1982- -), 男，本科學歷,助理工程師，現(xiàn)從事水處理工作。342萬夠數(shù)擔ience & Technology Overview