山東電力技術(shù)2004年第4期(總第138期)SHANDONG DIANLI JISHU●經(jīng)驗交流●210MW機組循環(huán)水泵的改造Recycling Pump's Rebuilding of 210 MW Unit崔欣',張為民了,陳慧敏3(1.山東電力研究院,山東濟南250002;2.石家莊電力培訓(xùn)中心,河北石家莊050031;3.山東勝利發(fā)電廠,山東東營257087)摘要:分析了210MW機組循環(huán)水泵及其運行方式存在的問題及不足,對循環(huán)水泵進行了優(yōu)化改造,介紹了改造和優(yōu)化后的試驗結(jié)果，并對經(jīng)濟效果進行了分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;節(jié)能改造:經(jīng)濟性中團分類號:TK264.1文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1007 - 9904(2004)04 - 0030 - 03通過對勝利電廠210MW機組循環(huán)冷卻系統(tǒng)1綜述的運行分析和循環(huán)水泵的現(xiàn)場工業(yè)試驗分析表明,山東勝利電廠兩臺N- 210型機組，共配置4目前210MW機組的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，在循環(huán)水泵的臺長沙水泵廠生產(chǎn)的立式蝸殼型循環(huán)水泵,-機兩運行效率、凝汽器冷熱季節(jié)冷卻水量的調(diào)節(jié)、循環(huán)臺。正常情況下夏季兩臺運行,冬季- -臺運行一臺水泵及其輔助設(shè)備的運行可靠性等方面存在著普備用。由于該型循環(huán)水泵存在運行效率低，電耗遍性問題。高;運行工況偏離設(shè)計工況;運行方式不靈活,不能2.1循環(huán)水泵運行效率低 ,電耗高滿足不同水溫,不同負(fù)荷下主機最佳真空對循環(huán)水將勝利電廠210MW機組配用的源江型循環(huán)量的要求;泵的上、下軸承采用滾珠軸承，結(jié)構(gòu)復(fù)水泵進行的簡易工業(yè)試驗及其計算數(shù)據(jù)列入表1,雜，可靠性較差，更換不便;電機負(fù)荷偏高線圈溫度為便于比較分析,表中也列出了該泵的設(shè)計性能。高等問題，2003 年對#2機的循環(huán)水泵及其電機進表1該電廠#1-#2機組48BP.I A型循環(huán)水泵性能比較行了優(yōu)化改造。流量(vh)揚程(m)泵效率(%)為使改造易于實現(xiàn)，采取了保持泵殼不變,僅.設(shè)計值1332024.588更換軸承支架、泵軸、葉輪,改變支承方式為橡膠軸承,軸承支架改為一體式支承,解決維護檢修不變、單泵運行1530017.26雙泵運行2816022.7878盤根泄漏的問題。泵軸采用高速耐磨陶瓷噴涂技術(shù)，去掉傳統(tǒng)的護軸套設(shè)計，降低檢修的勞動程從表中數(shù)據(jù)可以看出,該型循環(huán)水泵的實際運度，使檢修維護方便。葉輪進行重新設(shè)計,采用新行效率在(68 -78)% ,正常運行情況下(雙泵并列)型線,提高泵的效率。為了滿足機組不同季節(jié)最佳泵的效率只有78% ,比設(shè)計值低10% ,此情況使循循環(huán)水量的運行要求，本次改造將電機有16極改環(huán)水泵的耗電上升10%，約使廠用電率增加為16、18極的雙速電機，同時更換電機的錠子線(0.1 -0.15)% o造成泵效率偏低、耗電高的原因主圈，降低線圈溫度,提高電機的安全可靠性。上述要是泵內(nèi)部通流部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計、通流部件的型線改造后，泵的檢修維護十分方便,泵的大修工期只不合理,泵的運行工況與設(shè)計工況的偏離。需要3-5天,比原來縮短了15天左右。改后泵的2.2泵的運行工況偏 離設(shè)計工況效率達到85.54% ,比改前提高7% - 8%。優(yōu)化運從表1可以看出,正常運行工況(兩泵并列)泵行方式后泵全年節(jié)電2. 266 x 10%kwh,折合人民幣的實際揚程為22. 78m,比設(shè)計值低1.32m，雙泵79. 31萬元，兩臺泵的改造費用在改造運行一年半運行泵的總流量26160t/h, 每臺泵的出水量為后可全部收回。14080t/h,比設(shè)計值多760t/h。單泵運行泵的實際2210MW機組斜流式循環(huán)水泵存在的問揚程為17. 26m,比設(shè)計值低7. 26m;單泵運行泵的題出水量為15300t/h,比設(shè)計值多1980t/h。 泵的運30山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2004年第4期(總第138期)行工況偏離設(shè)計工況,這是導(dǎo)致運行泵的效率低的綜上所述，勝利電廠210MW 機組循環(huán)水泵及首要原因。其系統(tǒng),在循環(huán)水泵的運行效率、運行方式凝汽器2.3 泵的通流部分設(shè)計不合理冷熱季節(jié)冷卻水量的調(diào)節(jié)、設(shè)備及其附件的可靠性按照實際運行工況核算原泵內(nèi)通流部件殼體等方面，存在著普遍性問題，這些問題不僅影響了內(nèi)流速偏高,對原葉輪型線的測繪發(fā)現(xiàn)葉輪葉片的機組的經(jīng)濟性，而且對設(shè)備的可靠性運行帶來威進、出口角度均不盡合理，出口水流與殼體螺旋角脅,因此必須對其進行綜合改造,對運行方式進行偏差較大，水從葉輪出口至殼體的通流曲線不規(guī)試驗研究。則，水從葉輪流出后不能順利進人壓水室，而與泵3改造方案及 改造后的性能參數(shù)體壓蓋及出口殼體發(fā)生沖擊。通流能力不足以及葉輪與殼體的配合不當(dāng)是導(dǎo)致該泵運行效率低的3.1改造方案另一個重要原因。通過對上述問題的詳細(xì)分析和對勝利電廠.4 泵的配置與主機的運行不適應(yīng),不同季節(jié)難210MW機組循環(huán)水泵的現(xiàn)場工業(yè)試驗，經(jīng)與國內(nèi)以調(diào)節(jié)凝汽器的最佳冷卻水量其他各廠改造后的運行情況調(diào)查,該循環(huán)水泵采取眾所周知,為獲得凝汽器最有利真空,循環(huán)水以下改造方案。溫不同，所需循環(huán)水量也不同，而循環(huán)水溫隨氣候(1)保持泵殼不變,僅更換軸承支架、泵軸、條件的變化而變化,冬、夏之差最大達30C。通常葉輪。根據(jù)殼體的通流尺寸,對葉輪進行優(yōu)化設(shè)循環(huán)水泵是按循環(huán)水溫等于或略高于年平均水溫計,采用新型線,提高泵的效率;改變支承方式為(一般20~25C)時凝汽器的最有利真空而選型設(shè)橡膠軸承;軸承支架改為一-體式支承;泵軸采用計的，當(dāng)循環(huán)水溫偏離年平均水溫時,需要改變流高速耐磨陶瓷噴涂技術(shù)，去掉傳統(tǒng)的護軸套設(shè)經(jīng)凝汽器的冷卻水量，以使凝汽器真空最佳。目計。前，該廠210MW機組循環(huán)水泵配置配2臺50%容(2)更換電機的定子線圈，同時將電機改為量泵，不設(shè)備用容量。這樣循環(huán)水泵的運行方式，16、18極的雙速電機,優(yōu)化運行方式，實現(xiàn)不同季采用兩臺泵并列或單臺運行。顯然上述循環(huán)泵的節(jié)循環(huán)水量的靈活調(diào)節(jié)。兩種運行方式,不能滿足不同季節(jié)凝汽器最佳真空3.2改造后的性能參數(shù)的要求。改造泵的設(shè)計參數(shù)是根據(jù)改前試驗的數(shù)據(jù)確另外，該廠目前采用的通過調(diào)節(jié)泵的運行臺數(shù)定的，由改前試驗知，雙泵并列時的平均流量:來調(diào)節(jié)循環(huán)水量,適應(yīng)不同負(fù)荷不同季節(jié)主機的運28310m'/h,揚程: 22. 78m,因此確定改造后循環(huán)行需求,而這種方法使泵的工作點進一步偏離高效水泵的設(shè)計性能參數(shù)如下:點，從對該型泵的工業(yè)試驗中知，當(dāng)減少一臺泵運型號:XL1200 - 280流量: 14150m2/h,行時，運行泵的工作點將進-步移向大流量側(cè)，由揚程: 22. 5 mH20轉(zhuǎn)速: 370r/ min,于這種斜流式高比轉(zhuǎn)數(shù)泵大流量時的陡峭特性,使電機功率: 1250kW效率85%泵的運行效率大幅下降。4改造后的試驗2.5部件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理 ,可靠性差源江型立式循環(huán)水泵采用傳統(tǒng)的上、下兩只滾4.1改造后的試驗結(jié)果珠軸承的支撐方式，由于滾珠軸承的承力面積小，改后的循環(huán)水泵啟動后運行正常,山東勝利發(fā)承受沖擊載荷的能力差等缺點,特別對于大型立式電廠和山東電力研究院于2003年10月聯(lián)合對該泵體,這種懸吊式結(jié)構(gòu)徑向的疲勞沖擊，使?jié)L珠軸型循環(huán)水泵進行了性能試驗,改造前、后采用統(tǒng)一承不能長期安全運行，短則運行-個月泵的徑向振的試驗及計算方法,試驗同采用兩臺并列的運行方動增大，需頻繁更換滾珠軸承,且由于設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)式。雜，特別是泵體的下軸承拆卸更換十分不便，不僅將改造前、后泵的試驗及計算結(jié)果列入表2增加檢修的工作強度,而且影響整臺機組的安全可中，從表中數(shù)據(jù)知，在同-運行工況雙泵高速并列靠性。下，改造前泵的出口壓力0. 25MPa,進口水池水位31山東電力技術(shù)2004年第4期(總第138期)SHANDONG DIANLI JISHU-0.75m，泵的電機輸人功率分別為1242kW、列運行1000小時，冬季一臺泵高速運行1000 小1188kW,兩臺泵的出口流量為28310 m'/h,計算泵時,一臺泵低速運行1000小時進行計算,則熱季兩的揚程為22. 78m,泵的平均效率為78. 1%。改造后臺泵運行4000小時節(jié)電1. 746 x 10'kWh,冬季- -泵的出口壓力0. 25MPa,進口水池水位-0. 95m,泵臺泵運行2000小時可節(jié)電0. 52 x 10kWh。的電機輸人功率分別為1143. 6kW、1100. 4kW,兩全年可節(jié)電: 2. 266x 10*kWh,按每度電0. 35臺泵的出口流量為28310m2/h,改后泵的揚程為元計算,折合人民幣79.31萬元。兩臺泵的改造費23. 03 m,平均效率為85. 54%。用在改造運行一年半后可全部收回。比較表一中循環(huán)水泵改造前、后的結(jié)果知，泵同時，將泵的支撐方式改為高速耐磨橡膠軸的揚程比改前雙泵運行高了0. 25m,改后泵的效率承，去掉傳統(tǒng)的護軸套設(shè)計,采用高速耐磨噴涂陶比改前提高了7. 39%，兩臺泵的輸入功率降低了瓷,提高了泵的安全可靠性。采用軸承支撐、軸承潤186kW?；鋮s、泵蓋及端部密封-體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使檢4.2改后經(jīng)濟分析修方便易行，從而大大減輕檢修維護的工作強度，由上述試驗數(shù)據(jù)知，對#3#4循環(huán)水泵改造后，降低檢修維護的費用。因此改造的綜合效益是顯而雙泵高速運行時,功率下降186kW,單泵高速運行易見的。取平均值計算，即功率下降93kW,單泵低速運行5結(jié)論功率平均下降427kW。對于我省N-210機組該型循環(huán)水泵改造前綜上所述，對循環(huán)泵進行改造后,其安全可靠具有代表性的運行方式為:熱季兩臺泵高速并列運性、運行穩(wěn)定性大大提高,同時由于結(jié)構(gòu)簡單極大行4000小時，冬季一臺高速運行2000小時(按全的減少了維護檢修的工作量。對電機進行雙速改年運行6000小時進行考核)。對循環(huán)水泵及電機進造，可實現(xiàn)一機兩泵五種運行方式，極大的提高了行雙速改造后，調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)5種運行方循環(huán)水量調(diào)節(jié)的靈活性。式，全年可根據(jù)循環(huán)水溫、機組負(fù)荷進行靈活選每臺機改造兩臺循環(huán)水泵,優(yōu)化泵的運行方式擇。仍按機組全年運行6000小時考核，根據(jù)我省其全年可節(jié)電2. 266 x 10^kWh,折合人民幣79.31萬它電廠改后的運行方式，夏季兩臺泵高速運行元，兩臺泵的改造費用在改造運行一年半后可全部2000小時(2.8個月),春秋季- - 臺泵高速與一臺低收回?？谒俨⒘羞\行1000小時(1.4 個月)，兩臺泵低速并(收稿日期:2004-04 -19)策2循環(huán)水泵改前、改后試驗及計算數(shù)據(jù)比較改前改后序號工況項目符號單位來源或公式#1#2雙泵#3#4雙泵運行泵編號#3#4泵出口壓力P2MPa標(biāo)準(zhǔn)壓力表實測0.25進水池水位HI-m米尺實測0.750.954出口壓力表標(biāo)高VH4.0063.960泵出水流量G1m/h超聲波流量計測2831028310*泵出口流速出口管徑φ1260x 103.26泵揚程HmP2x 102xγ+H1- VH+ V/2g22.7823.038功率表讀數(shù)實測28.5+75/22.3+73/27.5+71.522.4+ 69.3電機功率N計算1242+ 11881143.6+ 1100.電機效率pe根據(jù)設(shè)計取0.92511_循環(huán)泵效率%Hx G/(367.2x Nexne)78.1585.54 ;32