第28卷第5期湖北電力Vol.28 No. 52004年10月Oct. 2004降低循環(huán)水泵流量揚(yáng)程增 加機(jī)組效益姜愛(ài)民陳國(guó)松.(湖北西塞山發(fā)電股份有限公司,湖北黃石435001 )[摘要]西塞山發(fā)電廠1號(hào)機(jī)2臺(tái)循環(huán)水泵安裝完后在機(jī)組未運(yùn)行情況下進(jìn)行性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水泵電機(jī)軸功率超過(guò)水泵性能曲線.上的最大功率。在水泵性能曲線有疑問(wèn)且循環(huán)水流量不能準(zhǔn)確測(cè)量的情況下利用熱力平衡原理和水泵功率計(jì)算公式計(jì)算分析、最終判斷性能曲線是否正確并對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行改造達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)值大大增加機(jī)組效益。[關(guān)鍵詞]循環(huán)水泵;熱平衡計(jì)算;判斷;流量揚(yáng)程[中圖分類號(hào) ] TK264. 1. [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1006-3986( 2004 )05-0014-02Increasing Efficiency of Generating Sets by Decreasing the Liftof Circulating W ater PumpJIANG Ai-min CHEN Guo-song( Hubei Xisaishan Power Generation Co. ,Lud. ,Huangshi Hubei 435001 China )[ Abstract ] After the completion of circulating water pump installation in Xisaishan Power Plant performancetest was carried out and it was found that the shaft load of pump motor exceeded the maximum value accordingto its performance curve. Because the accurate determination of the flow capacity of circulating water was diffi-cult ,the analysis based on thermodyinamic equilibrium theory and the algorithm of pump power was made todetermine whether the performance curve was right or not. The innovation on the circulating water pump wasmade in order to achieve its optimized design value and to increase the efficiency of the generating sets.[ Key words ] circulating water pump ; thermal balancing calculation ; determination ; flow lift西塞山發(fā)電廠2x330 MW機(jī)組項(xiàng)目于2002年流量5.3 m'/s ;8月動(dòng)工,2004年5月24日1號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)發(fā)揚(yáng)程25.5m;電。循環(huán)水泵設(shè)計(jì)用2臺(tái)長(zhǎng)沙水泵廠生產(chǎn)的效率87% ;72LKXC-25型大型立式斜流泵冬季開(kāi)一臺(tái)泵夏季轉(zhuǎn)速370 r/min ;開(kāi)2臺(tái)泵。1 號(hào)機(jī)水泵安裝于2004年2月12日驗(yàn)軸功率:1524kW;收5月11日湖北省電力試驗(yàn)研究院對(duì)1號(hào)機(jī)組2配套軸功率1 800 kW。臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行水泵性能試驗(yàn)本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2臺(tái)(2 )電機(jī)額定參數(shù)泵軸功率超過(guò)設(shè)計(jì)軸功率和電機(jī)額定功率影響機(jī)功率:1 800kW;組安全滿負(fù)荷運(yùn)行并增加了水泵單耗增加了「”用額定電流243A ;電率。為此我們?cè)谘h(huán)水泵流量測(cè)量不準(zhǔn)的情況下功率因數(shù)0.76 ;通過(guò)熱平衡計(jì)算判斷循環(huán)水泵可以通過(guò)改造降低流效率94.5%。量和揚(yáng)程從而降低軸功率達(dá)到減少循環(huán)水泵單耗,(3)5月11日循環(huán)水泵試驗(yàn)參數(shù)(見(jiàn)表1 )增加機(jī)組效益的目的。從表1從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,電機(jī)功率和電流顯然1泵、 電機(jī)和試驗(yàn)參數(shù)分析計(jì)算已超過(guò)了額定功率和額定電流,此時(shí)循環(huán)水泵的性能曲中國(guó)煤化工:性能曲線求水泵軸功(1)循環(huán)水泵額定參數(shù)率。YHCNMHG機(jī)的狀態(tài)下進(jìn)行,且循環(huán)水流量測(cè)量數(shù)據(jù)在20%范圍內(nèi)擺動(dòng),不能作為試[收稿日期] 2004-08-30[作者簡(jiǎn)介] 姜愛(ài)民( 1973- )男湖北黃石人工程師。驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此有效辦法是通過(guò)機(jī)組開(kāi)啟后的熱力平衡原理計(jì)算出循環(huán)水流量和揚(yáng)程并由此算出泵的軸Vol. 28 No. 5湖北電力第28卷第5期Oct. 20042004年10月功率。V/h。從凝汽器的性能特性曲線看在機(jī)組正常背壓表1循環(huán)水泵 試驗(yàn)參數(shù)記錄表變化范圍內(nèi)汽輪機(jī)初參數(shù)和負(fù)荷不變背壓與排汽泵的車側(cè)有側(cè)凝汽器凝汽器凝汽器循環(huán)水量的變化基本成線性變化。因此當(dāng)時(shí)的排汽量可以1口 循環(huán)水循環(huán)水循環(huán)水景電流功率門開(kāi)入日車側(cè)出有側(cè)出(0.5級(jí))/kW計(jì)算為D。=619.42 +( 652. 11 -619.42 )x( 8.46-/MPa% /% AMPa /MPa /MPa4.5 )( 9.2-4.5 )=647 t/h .0.19 20.06 0.06246 1 890排汽溫度和凝結(jié)水過(guò)冷度小于0.5C ,進(jìn)入凝.號(hào)0.18 332 0.07 0.03 0.04247.4 1 921汽器的蒸汽和凝結(jié)水的焓降可認(rèn)為與汽化潛熱相泵0.16 40390.050.02 0.01249.01 924驗(yàn)0.15 50 51 0.03 0 0249.0 1 929同。參0.16 400.05 0.01 0.01248.5 1 932查汽水性質(zhì)圖表排汽溫度1。= 38.35C時(shí)的汽0.18 31 28 0.07 0.04 0.03 247.4 1 920化潛熱r =2 410. 86 kJ/( kg. K)已0.230.130.1 0.11243 1 883根據(jù)凝汽器的熱量平衡公式4.186D.Ot=泵0.19 29290.07.0.04 0.05 250 1 925式D.(hc-hc')=D。r驗(yàn)0.16 4041 0.05 0.01 0.02251 1 97式中D.一進(jìn)入凝汽器的冷卻水量kg/h ;數(shù)0.14 50510.030.01.0252 1 97D。一凝汽器的排汽量,kg/h ;hc、hc'一分別為蒸汽和凝結(jié)水的焓,kJ/備注1號(hào)泵并列2號(hào)泵運(yùn)行其中1號(hào)泵電流為233 A 2號(hào)泵為201A,1號(hào)泵停運(yùn)后2號(hào)泵電流為253A,電機(jī)線圈溫度最高kg ;84.9C。△t-為 凝汽器循環(huán)水進(jìn)出口溫升K2004年7月28日12時(shí)33分,在1號(hào)機(jī)通過(guò)D、=D(hc一he')/4.186△t=647x168 h試運(yùn)后,記錄機(jī)組數(shù)據(jù)并進(jìn)行了相應(yīng)計(jì)算,見(jiàn)2410. 86/( 4.186x8. 36 )=44 573( t/h )表2。開(kāi)式水和工業(yè)水等用水量為1660 l/h;表2循環(huán)水泵運(yùn)行參數(shù)記錄表則循環(huán)水總量為44 573 +1 660 =46 233 tW/h;A循環(huán)B循環(huán) A循環(huán) B循環(huán)凝汽器凝汽器每臺(tái)泵平均流量為46233/(2x3 600 )=6.42項(xiàng)目電流電流壓力壓力0分合任分( t/s)12。/A/MPa /MPa /MPa /MPa( 2 )泵的揚(yáng)程計(jì)算記錄數(shù)據(jù)236.08 237.84 0. 280.280. 140. 14循環(huán)水泵出口壓力,P出=0.28 MPa=280 kPa ;左側(cè)排右側(cè)排汽溫度.循環(huán)水進(jìn)水壓力,P進(jìn)=0 ;/C /C/C出口管壓力表黃海高度,z出=14.8 m ;記錄數(shù)據(jù)0.070.0938.1138. 5926. 3626. 21循環(huán)水進(jìn)水槽黃海水位,進(jìn)=19.2 m。咎僭凝汽器負(fù)荷循環(huán)水出口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000溫度門開(kāi)度門并度P/MW/%8/%x3. 14x0.92 )=2.52 m/s ;記錄數(shù)據(jù)34.71 34.5737.14 37.48 _92.84 330.32循環(huán)水進(jìn)口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000x3.14x1 )=2.04 m/s ;( 1 )泵的流量計(jì)算由于出口管徑φ1 800 mm進(jìn)口管徑φ2 000左、右側(cè)平均排汽溫度:t。=( 38. 11 +38.59 )mm河近似認(rèn)為進(jìn)出口流速相同v出=v進(jìn)o2 = 38.35°C左、右側(cè)平均入口溫度:tw =( 26.36 +26.21 )H=出一P進(jìn)+”出二V進(jìn)+(z礎(chǔ)-進(jìn))P82g2 =26. 28C280 0002.52 - 2. 04左、右側(cè)平均出口溫度:t2 =(34.71 +34.57 )= 1 000x9.8+ 2 x9.82=34. 64C+( 14.8 -19.2) = 24.28 m循環(huán)水的溫升Ot =34. 64 -26.28 =8.36C中國(guó)煤化工排汽壓力P。一大 氣壓減凝汽器真空101.3YHC NMHG1 000=1 000x9.8x-92.84=8.46 kPa6420x24.28/1 000=1 527 600 W =1527. 6汽輪機(jī)設(shè)計(jì)狀況:滿負(fù)荷時(shí)背壓4.5 kPa 時(shí)排kW汽量為619.42 t/h背壓9.2 kPa時(shí)排汽量為652.11(下轉(zhuǎn)第57頁(yè))Vol. 28 No. 5湖北電力第28卷第5期Oct. 20042004年10月的失去廠用電使得發(fā)電機(jī)等重要電氣設(shè)備受到損方式不僅僅如此根據(jù)不同類型的電廠以及高壓廠壞的可能性增大等問(wèn)題。用電-次接線方式不同，對(duì)廠用電自動(dòng)切換的要求也各不相同。4結(jié)論[參考文獻(xiàn)]大型發(fā)電廠的高壓廠用電自動(dòng)切換問(wèn)題是關(guān)系到發(fā)電廠主設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題,它[1]粱世康,許光一.廠用電力系統(tǒng)保護(hù)[M]北京:冰利直接影響著運(yùn)行設(shè)備的等效可用時(shí)間。廠用電切換電力出版社1985.(上接第15頁(yè))泵廠則通過(guò)切削葉輪外徑的辦法先將2號(hào)機(jī)2臺(tái)泵泵的軸功率N軸= N看/η =1 527. 6 kW/86% =葉輪改造到設(shè)計(jì)值并提供改造后的水泵性能曲線。1 776 kW( 流量較大 ,效率比最大點(diǎn)略小,按(2 )改造后視其效果,在將來(lái)1號(hào)機(jī)組大修中86%計(jì)算)再對(duì)1號(hào)機(jī)2臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行更加合理的改造。(4)電機(jī)的軸功率:N軸= 1.732 X UIηcosφ =1.732 x6 110 x 2364改進(jìn)后效益x0.93x0.76=1 765 215 W≈1 765 kW3]泵的揚(yáng)程降低后的泵軸功率:N軸= ρgQH/η1 000=1 000 x9.8 x5 300 x2比較分析24.5/( 1 000x0.87 )~1 463 kW(1)循環(huán)水夏季設(shè)計(jì)條件2臺(tái)泵供-臺(tái)機(jī)運(yùn)降低的軸功率:△N軸= N軸-N軸=1765 kW-行單泵流量5.30 m'/s ;單泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程25.5 m。從51 463 kW =302 kW月11日的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看要維持泵的出口壓力在0.19降低電機(jī)功率ON =▲N軸/η =302 kW/0. 938MPa以上運(yùn)行閥門開(kāi)度只能開(kāi)20%左右2臺(tái)泵并=322 kW聯(lián)運(yùn)行時(shí)閥門開(kāi)度也只能開(kāi)30%左右現(xiàn)在的實(shí)夏季2臺(tái)泵可節(jié)約用電:夏季平均滿負(fù)荷發(fā)電際揚(yáng)程已能滿足機(jī)組運(yùn)行要求,說(shuō)明泵的揚(yáng)程比裝2500h合節(jié)約2 x322 kW x2 500=1610 000 kWh置實(shí)際要求的揚(yáng)程高。冬季-臺(tái)泵運(yùn)行可節(jié)約用電:pgQAH/1 000 =(2 )計(jì)算的泵的實(shí)際流量Q =6. 42 /s比設(shè)計(jì)1 000x9.8x6 770x1/1 000 =66.346 kWh冬季發(fā)流量Q =5.30 t/s 大很多,循環(huán)水的溫升△t =電2500h合節(jié)約用電66.346x2500=1658658.36°C而凝汽器的設(shè)計(jì)溫升最大不超過(guò)9.8C ,因kWh。此循環(huán)水量有17%的降低余度。全年循環(huán)水泵可節(jié)約用電1610000+165865(3)從電機(jī)的軸功率和水泵的軸功率計(jì)算比=1 775 865 kWh較，兩者基本一致。 而泵的性能特性曲線表明，該泵每度電上網(wǎng)電價(jià)0.39元/( kWh)的最大軸功率為1 586 kW ,說(shuō)明該泵實(shí)際運(yùn)行已大則共節(jié)電費(fèi)1 775 865 kWhx0. 39元/( kWh)大超過(guò)設(shè)計(jì)性能曲線。= 692 587.35元。2臺(tái)機(jī)每年節(jié)電: 692587.35元x 2 =3改進(jìn)措施1 385 174. 7元。(1)請(qǐng)中南電力設(shè)計(jì)院重新核算裝置所需流量和揚(yáng)程。中南院用新標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)程重新核算:夏季裝置所需揚(yáng)程應(yīng)為23.61m，冬季裝置所需揚(yáng)程應(yīng)為[1]翦天聰.汽輪機(jī)原理[M]北京:冰利電力出版社,19. 09 m與計(jì)算和試驗(yàn)狀況比較吻合。經(jīng)與中南院1985.和長(zhǎng)沙水泵廠設(shè)計(jì)人員-起研究決定將循環(huán)水泵夏中國(guó)煤化工電力教育協(xié)會(huì).汽輪機(jī)及季設(shè)計(jì)揚(yáng)程定為24.5 m冬季設(shè)計(jì)揚(yáng)程定為19. 5HCN MH G]北京中國(guó)電力出版社,2000m設(shè)計(jì)流量不變這樣凝汽器出口閥門可以在開(kāi)度[3] 吳達(dá)人.泵與風(fēng)機(jī)[ M ]陜西:西安交通大學(xué)出版社,大的位置保證流量,同時(shí)可減少節(jié)流損失。長(zhǎng)沙水1989.57.