第34卷第9期中國電力Vol. 34.No.92001年9月ELECTRIC POWERSep .2001發(fā)電轉(zhuǎn)代永濟(jì)熱電尸32SA-19A型循琊水系節(jié)能技術(shù)歐造Energy-saving Retrfit of 32SA- 19A Type Circulating Water Pumpin Yongji Cogeneration Power Plant肖興和1 ,佛鐵梁,肖秀媛',胡孟國”,王明月2，柴普云”,李建設(shè)2(1.國家電力公司熱工研究院,陜西西安710032;2.山西省電力公司永濟(jì)熱電廠,山西水濟(jì)044500)摘要: 針對永濟(jì)熱電廠32SA-19A型循環(huán)水泉設(shè)計(jì)參數(shù)與循環(huán)水系統(tǒng)匹配不當(dāng)、運(yùn)行效率低、耗能高等問題，提出改進(jìn)方案及改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù);重點(diǎn)介紹改進(jìn)葉輪的設(shè)計(jì)方法及加工工藝，并對改造后的性能試驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;設(shè)備改造;增容;節(jié)電Abstract: lmproper matching of design parametens with circulating water system，low operation eficiency, anhigh energy consumption elc. problems existed in the 32SA-19A lype circulating water punps in Yongji Cogenera-tion Power Plant. For this reason. the improverment scheme and modified design parameters were put forward,and the pumps were accordingly rfited. The paper laid the stres on introducing the inmprovements of impellerdesign and fabrication technology. and analyzed the perdformance lesting resuls and economie benefit aferretrofting.Key words: eirulating waler pump; retrofit; uprating; electricity-saving中團(tuán)分類號: TK223.5"2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B文章編號: 1004-9649(2001)09-0023-03永濟(jì)熱電廠5號機(jī)裝有2臺32SA-19A型循環(huán)穩(wěn),振動及噪音都比較小，運(yùn)行流量明顯增大.運(yùn)行水泵,其主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:流量5000 m/h、揚(yáng)程26電流明顯降低。為全面考核改進(jìn)泵的性能及實(shí)測節(jié)m.軸功率393kW.效率90%、轉(zhuǎn)速730r/min;化用能效果，于2000年9月木和10月中分別做了1號電動機(jī)額定功率440kW.額定電壓3000V、額定電泉的性能試驗(yàn)和新.1舊泉對比節(jié)能試驗(yàn).結(jié)果表明改流107 A。運(yùn)行情況表明該泵的設(shè)計(jì)流朵偏小。設(shè)計(jì)造后實(shí)際流最增加約1 000m/h.凝汽器真空提高揚(yáng)程偏高.與循環(huán)水系統(tǒng)匹配不當(dāng)。按5號機(jī)原設(shè)計(jì)了1.32kPa, 泵的運(yùn)行電流下降了6.2 A.經(jīng)濟(jì)效益方案是采用2臺泵并列運(yùn)行，在此工況下各泵的出十分顯著?？趬侯^較高、流量較小、總耗電量大、運(yùn)行很不經(jīng)濟(jì)。- 般情況只要真空不低于- -81kPa即運(yùn)行1臺泵。但1設(shè)計(jì)及加工工藝當(dāng)1臺泵運(yùn)行時泵的揚(yáng)程還不到17m,遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)揚(yáng)程。由于運(yùn)行工況點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)較遠(yuǎn).實(shí)際運(yùn)1.1 改造方案及設(shè)計(jì)原則.行效率只有70%左右。因此耗電量大，般運(yùn)行電圖I為32A-19A型循環(huán)水泵。大型循環(huán)水泵一流為9S~100A。為提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,永濟(jì)熱電廠與般都體積大、質(zhì)量重、價格較貴。如果為調(diào)整其性能熱工研究院共同對這2臺循環(huán)水泵進(jìn)行了改造。改參數(shù)和提高運(yùn)行效率而將葉輪和元體全部進(jìn)行改造的目的是適當(dāng)增加設(shè)計(jì)流量、降低設(shè)計(jì)揚(yáng)程,使運(yùn)造.勢必造成很大浪費(fèi).而且也給現(xiàn)場安裝帶來極大行工況點(diǎn)與設(shè)計(jì)工況點(diǎn)相一致，提高運(yùn)行效率。另.不便。這種方案由于現(xiàn)場T.作量大、投資大、回收時外.流量增大后可盡量減少雙泵并列運(yùn)行時間,甚至間長,現(xiàn)場難以接受,也不容易推1”。鑒于這種情況，可以做到今年只運(yùn)行1臺泵，以獲得更大節(jié)電效果。即志體不動出動機(jī)不換，改進(jìn)泵于2000年8月投人運(yùn)行后- .直運(yùn)行平只改造葉中國煤化工中方案完全YRCNMHG收稿日期: 2001-04-10; 修回日期: 2001-06-13作者簡介:肖興和(1939-),男,遼寧沈陽人。高級工程師(教授級),從事火電廠水泵凝汽器、抽氣器等輔機(jī)研究T.作。2001年第9期中國電力第34卷發(fā)電技術(shù)可達(dá)倒預(yù)期日的。而且川縮短上期及大大節(jié)省貿(mào)金.上藝;(2)葉片用金屬欖(鋁模)造型:(3)益板內(nèi)側(cè)及這次改造確定的原則是:(1)在元體流道及汽蝕條輪般流道部位的則我用胡板檢查，葉片模具的工作件允許的情況下.盡品增加流量。(2)在保正足以克面及背面的型線用社向樣板檢查，陽個軸面一對樣服循環(huán)水系統(tǒng)阻力的前提下，盡量降低揚(yáng)程,(3)架做:(4)必須保證葉片工作面型線與圖樣相符。最人的地腳安裝現(xiàn)寸和進(jìn)，出口法蘭直徑不變,即基礎(chǔ)和誤差 不得超過(.Sm.葉片服度按圖樣制做。允許管路規(guī) 不動，改進(jìn)葉輪和密時環(huán):<4)電動機(jī)不誤於為叫片圖樣相應(yīng)仰置厚度的+5%;(5>流道部位換。0.流品10加的情況F.原展所化電動機(jī)小能過負(fù)必獅打磨.表面機(jī)糙度Ras25pm葉片的進(jìn)出口邊荷,而且至少向有59&以1:的富裕量、打磨整齊,進(jìn)口邊圓弧半徑為R5:(6)川輪進(jìn)行靜平衡校止，精度為(6.3級;<7>葉輪必須進(jìn)行歷平崗試驗(yàn)，精度不得低于(6.3級，試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為730 r/min.2試驗(yàn)結(jié)果及分析2.1試驗(yàn)情況簡介1號改進(jìn)泵的試驗(yàn)分2次進(jìn)行，2000年9月29日做r性能試驗(yàn)，試驗(yàn)在土機(jī)停運(yùn)情況下進(jìn)行.循環(huán)水泉的排水絲凝汽器兩側(cè)管束后流回水塔。試驗(yàn)時按泵的出11壓力調(diào)整各試驗(yàn)1況點(diǎn)流量，即逐漸開大親的出口閥,將各工況點(diǎn)的壓力依次調(diào)整到0.18.圈1 32A-19A 型循環(huán)水泵0.16.0.14和0.12 VPa左右，共進(jìn)行4個上況點(diǎn)測試(見表1中1況1-4): 因?yàn)樵囼?yàn)時土機(jī)停運(yùn),所有1.1.2 改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)ψ冷卻設(shè)所的冷卻水都關(guān)掉了，所以試驗(yàn)壓力沒自根據(jù)上述原則，確定雜改造的主要設(shè)計(jì)參數(shù);流做到機(jī)組正常運(yùn)行時的最低壓力。表1中第5工況顯(=6 400 m?/h;揚(yáng)程H-18 m;轉(zhuǎn)速n=730 r/min;點(diǎn)的數(shù)據(jù)是借用第2次對比試驗(yàn)中測得部分?jǐn)?shù)據(jù)整軸功率Pu=373kW;效中η≥84%理的。但因任對比試驗(yàn)時沒有按梢濟(jì)m相瓦特表.所1.3 葉輪設(shè)計(jì)方法簡介以電功率沒有轉(zhuǎn)出。因此也沒有計(jì)算出泵的效率值，葉輪的設(shè)計(jì)不用相似換算法，選用可罪的高效為計(jì)算泉改造后的經(jīng)濟(jì)效益，于2000年10月水力模型，因?yàn)檫@次改進(jìn)要求殼體不動。只改進(jìn)葉輪16日又做了第2次試驗(yàn).即將已改造的I號某與當(dāng)和閘時環(huán)。所以葉輪的設(shè)計(jì)受到原泵殼體幾何尺小時尚未改造的2號雜進(jìn)行對比試驗(yàn)。試驗(yàn)時主機(jī)盡及流體力學(xué)特性限制。新葉輪既要保持模型泵的高量帶最人負(fù)荷運(yùn)行.1.2號泵的出口閥門均傘開，先效型線特點(diǎn)，義安寧原來殼體匹配得當(dāng)因此設(shè)計(jì)難進(jìn)行1號泵試驗(yàn),待負(fù)荷穩(wěn)定后開始記錄。共記錄5度較大。在設(shè)計(jì)時采用特殊設(shè)計(jì)方法，即以相似換算次。然后立即切換成2號聚達(dá),進(jìn)行2號架試驗(yàn)，法為鉆礎(chǔ).經(jīng)初步換算得到葉輪的軸面尺小后。根影同樣記水5次。在2臺泵切換試騎時,盡量保計(jì)主機(jī)完體和軸的尺寸對葉輪進(jìn)頸部肖桂和輪毅直徑進(jìn)負(fù)尚、主燕汽量和土蒸汽參數(shù)不變。此外.除進(jìn)行切行必要的修正:修正時妝廁提高雜的抗汽獨(dú)性能，在換操作外,其他一切都不改變 :在2臺泵試驗(yàn)時記錄意加大了葉輪的進(jìn)口過流而積。修正后是否合理還的金數(shù)有士機(jī)負(fù)簡、主族汽流量、主蒸汽壓力和溫要進(jìn)行仙面液流過水?dāng)嗝婷娣e變化規(guī)律檢查和力格度.排汽溫度.凝汽器真空、水珙主水槽水位及循環(huán):網(wǎng)流線檢查.如果發(fā)現(xiàn)不合即現(xiàn)象再重新修正,修正水雜電機(jī)電流和出口壓力等后內(nèi)檢在.直至合理為止實(shí)踐證明這種沒計(jì)方法足在進(jìn)行泉的性能試驗(yàn)時所用儀表均為0.5級以成功的.，t的精術(shù)儀表。在對比試驗(yàn)時除條的進(jìn)。出口壓力1.4葉輪和密 封環(huán)的材料外,其它谷數(shù)都用集控室的運(yùn)行表計(jì)測量。因?yàn)?.2原泵的葉輪和密封環(huán)均是鑄鐵的，考慮到改進(jìn)號架試驗(yàn)的條件和所用儀表完傘相同，所以對比試后緊提高效率.提高抗汽蝕性能和延長使用壽命,這驗(yàn)的結(jié)果是可信的。試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)整邢基術(shù)上參.次改進(jìn)葉輪的材料選用濤鋼ZC230-450.術(shù)封環(huán)的中國煤化工、混流泵.仙流某材料選用鑄鐵1T2001.5葉輪加工工藝MHCNMHG葉輪加工士要工只要求如下:(1)采用整體鑄造改進(jìn)雜性能試驗(yàn)的結(jié)果列于表1.1.2號系對比第34眷永濟(jì)熱電廠32SA- 19A型循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)改造2001年第9期表1改進(jìn)泵性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表泉運(yùn)行時與2號泵運(yùn)行時相比較:汽輪機(jī)的排汽溫試驗(yàn)工況度下降了2.23 C,凝汽器真空提高了1.32kPa。這名你是因?yàn)槠啓C(jī)的排汽量約120t/h，各種冷卻設(shè)備泵出口壓力p:/MPa0.185 0.162 0.1420.123 0.114所需的冷卻水總量約I000l/h,循環(huán)水泵流量增加泵人壓力p/MPa.0117 -0.0148 -0.0169 -0.0184 -0.050 .了I000m/h.相當(dāng)于循環(huán)冷卻倍嘲由改進(jìn)前的40循環(huán)水溫度1/C .19.6 19.919.9 19.7 16.1倍提高到49倍、另外,當(dāng)1號循環(huán)水泵運(yùn)行時水塔循環(huán)水密度p/kg.ms998.3 998.3 998.3998.3 998.9主水槽的水位較2號泵運(yùn)行時增高了I1em.這也出口壓力表標(biāo)離Z/m 2.322.322.32 .2.32 2.32足以說明泵改造后流最大幅度增加了。泵出口流連Wym-s+ 5.067 5.650 6.078 6.466 6.714泵改造后運(yùn)行上況點(diǎn)與設(shè)計(jì)T.況點(diǎn)基本一致,泵人門流速V/mrs'2.857 3.190 3.4303.645 3.785出入口動壓頭差H/m 0.892 1.108 1.2831.454 1.567因此實(shí)際運(yùn)行效率比改進(jìn)前大約提高廠17 個百分泵揚(yáng)程H/m23.30 21.48 19.83 18.12 17.05點(diǎn)。山此而產(chǎn)生的效益是在流量大幅度增加的情況泵流量Q/m'.h='5162 5760 6192 6588 6854下運(yùn)行電流卻下降了6.2A(見表2)。綜上所述.循.泵有效功率P/kw327.22 335.75 334.03 324.74 318.13環(huán)水泵改造后真正達(dá)到了增容節(jié)電的日的。電動機(jī)輸人功率417.06 413.28 413.73 403.56P_/kW電動機(jī)效率η。/%)293泵改造 后的經(jīng)濟(jì)效益泵軸功率Pa/kW383.70 380.22 380.63 371.28泵效事η/%85.28 88.30 87.76 87.46泵改造后的經(jīng)濟(jì)效益分以下2項(xiàng)計(jì)算:(1)根據(jù)對比試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)1號泵運(yùn)行時凝汽器的真空度提表2 1 號泵與2號泵對比試驗(yàn)結(jié)果高了1.35%。按統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和熱平衡計(jì)算.水濟(jì)熱電廠汽輪機(jī)組凝汽器的真空度每提高1%，煤耗書約下1號泵2號泵參數(shù)名稱差值降4.235g(kW.h)。如以1999 什度5號機(jī)的發(fā)電325A-19C;32SA-19A量2.1494化kW.h和同年的標(biāo)準(zhǔn)煤單價141.47主機(jī)負(fù)荷/MW47.8主蒸汽流量/1h'207.42207.0403元/計(jì)算,則年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤為1228.871, 相當(dāng)于年主蒸汽壓力/MPa .9.289.200.08節(jié)約燃料費(fèi)為17.385 萬元。(2)冉以5號機(jī)1999年主然汽溫度/C530.8531.00.2度的運(yùn)行小時數(shù)5 105h和同年上網(wǎng)電價0.196 2排汽溫度/心44.2146.442.2.元/(kW.h)計(jì)算,按全年投運(yùn)I臺泵方式考慮.則循凝汽器真空/hPa88.30-86.98大氣壓力/kPa98.20.0環(huán)水泉的年節(jié)電量為13.016 萬kW.h，相當(dāng)于年節(jié)真空度/%89.9288.5735約電費(fèi)2.554萬元。以上2項(xiàng)總和為19.94 萬元,即水塔主水糟水位/cm11910815號機(jī)循環(huán)水泵改造后每年可節(jié)約資金19.94 萬元。循環(huán)泵電流/A91.097.2泉出口壓力/MPa0.1140.012泵入口壓力/MPa .-0.015-0.0120.0034結(jié)論試驗(yàn)的結(jié)果列于表2.(1)循環(huán)水泵改造后在設(shè)計(jì)揚(yáng)程18m T況點(diǎn)泵.根據(jù)表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)，第4工況點(diǎn)的泉揚(yáng)程為的流量為6 588 m/h.比設(shè)計(jì)值6400m2/h增大18818.12m.與設(shè)計(jì)揚(yáng)程18m十分接近,基本.上為設(shè)計(jì)m2/he該點(diǎn)的實(shí)測效率為87.46% .比設(shè)計(jì)值84%高上況點(diǎn):該工況點(diǎn)的流量為6588 m2/h,比設(shè)計(jì)流量3.46個百分點(diǎn)因此主要性能指標(biāo)全面超過設(shè)計(jì)值。6400m/h增大188m'/h。該上況點(diǎn)的效率為(2)當(dāng)主機(jī)帶基本負(fù)荷運(yùn)行時,改進(jìn)泵的流量達(dá)到87.46% ,高于設(shè)計(jì)值(84%)3.46個百分點(diǎn)。因此各項(xiàng)6854m/h,比改進(jìn)前增加約1000m/h.使凝汽器冷主要性能指標(biāo)均已超過設(shè)計(jì)值.改造是成功的。卻倍率由改進(jìn)前的40倍提高到49倍，因此汽輪機(jī)原泵設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的流量為5 000m'/h，設(shè)計(jì)揚(yáng)排汽溫度降低了2.23C，凝汽器真空提高了1.32 .程為26m,設(shè)計(jì)效率為90%。但在永濟(jì)熱電廠循環(huán)kPa。(3)由 于改進(jìn)泵的運(yùn)行上況點(diǎn)與設(shè)計(jì)上況點(diǎn)水系統(tǒng)中單泵運(yùn)行的實(shí)際揚(yáng)程還不到17m.即運(yùn)行致,使運(yùn)行效率提高約17個百分點(diǎn)。因此在流量大T.況點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)較遠(yuǎn),因此實(shí)際流量約為幅度增加的情況下，泵的運(yùn)行電流反而卜降了6.25 800m?/h,實(shí)際效率低于70%。泵改進(jìn)后在機(jī)組帶A。(4)泵:流下降.使基本負(fù)荷運(yùn)行時泵的揚(yáng)程約為17m(表1中第5工5號機(jī)年節(jié)中國煤化工效益十分況點(diǎn)),此時泵的流量為6854m2/h,較改進(jìn)前增加顯著。YHCNMHG約1000m/he這一點(diǎn)可從對比試驗(yàn)時排汽溫度凝汽器真空及水塔主水槽水位的變化得到驗(yàn)證。1號(責(zé)任編輯孫家振)●