210MW機組循環(huán)水泵的改造

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 Pumps Rebuilding of 210 Mw Unit崔欣',張為民2,陳慧敏3(1.山東電力研究院,山東濟南250002;2.石家莊電力培訓中心,河北石家莊050031;3.山東勝利發(fā)電廠(chǎng),山東東營(yíng)257087)摘要:分析了210MW機組循環(huán)水泵及其運行方式存在的問(wèn)題及不足,對循環(huán)水泵進(jìn)行了優(yōu)化改造,介紹了改造和優(yōu)化后的試驗結果,并對經(jīng)濟效果進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;節能改造;經(jīng)濟性中圖分類(lèi)號:TK264.1文獻標識碼:B文章編號:1007-9904(2004)04-0030-01綜述通過(guò)對勝利電廠(chǎng)210MW機組循環(huán)冷卻系的運行分析和循環(huán)水泵的現場(chǎng)工業(yè)試驗分析表明,山東勝利電廠(chǎng)兩臺N-210型機組,共配置4目前210MW機組的循環(huán)冷卻系統,在循環(huán)水泵的臺長(cháng)沙水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的立式蝸殼型循環(huán)水泵,一機兩運行效率、凝汽器冷熱季節冷卻水量的調節、循環(huán)臺。正常情況下夏季兩臺運行,冬季一臺運行一臺水泵及其輔助設備的運行可靠性等方面存在著(zhù)普備用。由于該型循環(huán)水泵存在運行效率低,電耗遍性問(wèn)題。髙;運行工況偏離設計工況;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(mǎn)足不同水溫、不同負荷下主機最佳真空對循環(huán)水將勝利電廠(chǎng)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,結構復水泵進(jìn)行的簡(jiǎn)易工業(yè)試驗及其計算數據列入表1,雜,可靠性較差,更換不便;電機負荷偏高線(xiàn)圈溫度為便于比較分析,表中也列出了該泵的設計性能。高等問(wèn)題,2003年對#機的循環(huán)水泵及其電機進(jìn)表1該電廠(chǎng)#1-#2機組48P.ⅡA型循環(huán)水泵性能比較行了優(yōu)化改造。為使改造易于實(shí)現,采取了保持泵殼不變,僅流量(U/h)揚程(m)泵效率(%)更換軸承支架、泵軸、葉輪,改變支承方式為橡膠軸設計值24.588單泵運行5300承,軸承支架改為一體式支承解決維護檢修不變17.26雙泵運行盤(pán)根泄漏的問(wèn)題。泵軸采用高速耐磨陶瓷噴涂技術(shù),去掉傳統的護軸套設計,降低檢修的勞動(dòng)程從表中數據可以看出,該型循環(huán)水泵的實(shí)際運度,使檢修維護方便。葉輪進(jìn)行重新設計,采用新行效率在(68-78)%,正常運行情況下(雙泵并列)型線(xiàn),提高泵的效率。為了滿(mǎn)足機組不同季節最佳泵的效率只有78%,比設計值低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(chǎng)用電率增加為16、18極的雙速電機,同時(shí)更換電機的錠子線(xiàn)(0.1-0.15)%。造成泵效率偏低耗電高的原因主圈,降低線(xiàn)圈溫度,提高電機的安全可靠性。上述要是泵內部通流部分的結構設計、通流部件的型線(xiàn)改造后,泵的檢修維護十分方便,泵的大修工期只不合理,泵的運行工況與設計工況的偏離。需要3-5天,比原來(lái)縮短了15天左右。改后泵的2.2泵的運行工況偏離設計工況效率達到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電2.266×10%kwh,折合人民幣的實(shí)際揚程為2278m,比設計值低1.32m,雙泵79.31萬(wàn)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,比設計值多760/h。單泵運行泵的實(shí)際2210MW機組斜流式循環(huán)水泵存在的問(wèn)揚利中國煤化工m;單泵運行泵的題CNMHG980t/h。泵的運山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2004年第4期(總第138期)行工況偏離設計工況,這是導致運行泵的效率低的綜上所述,勝利電廠(chǎng)210MW機組循環(huán)水泵及首要原因。其系統,在循環(huán)水泵的運行效率、運行方式、凝汽器2.3泵的通流部分設計不合理冷熱季節冷卻水量的調節、設備及其附件的可靠性按照實(shí)際運行工況核算原泵內通流部件殼體等方面,存在著(zhù)普遍性問(wèn)題,這些問(wèn)題不僅影響了內流速偏髙,對原葉輪型線(xiàn)的測繪發(fā)現葉輪葉片的機組的經(jīng)濟性,而且對設備的可靠性運行帶來(lái)威進(jìn)、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(jìn)行綜合改造,對運行方式進(jìn)行偏差較大,水從葉輪出口至殼體的通流曲線(xiàn)不規試驗研究。則,水從葉輪流出后不能順利進(jìn)入壓水室,而與泵體壓蓋及出口殼體發(fā)生沖擊。通流能力不足以及3改造方案及改造后的性能參數葉輪與殼體的配合不當是導致該泵運行效率低的31改造方案另一個(gè)重要原因。通過(guò)對上述問(wèn)題的詳細分析和對勝利電廠(chǎng)24泵的配置與主機的運行不適應,不同季節難210MW機組循環(huán)水泵的現場(chǎng)工業(yè)試驗,經(jīng)與國內以調節凝汽器的最佳冷卻水量其他各廠(chǎng)改造后的運行情況調查,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30℃。通常葉輪。根據殼體的通流尺寸,對葉輪進(jìn)行優(yōu)化設循環(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(xiàn),提高泵的效率;改變支承方式為(一般20~25℃)時(shí)凝汽器的最有利真空而選型設橡膠軸承;軸承支架改為一體式支承;泵軸采用計的,當循環(huán)水溫偏離年平均水溫時(shí),需要改變流高速耐磨陶瓷噴涂技術(shù),去掉傳統的護軸套設經(jīng)凝汽器的冷卻水量,以使凝汽器真空最佳。目計。前,該廠(chǎng)210MW機組循環(huán)水泵配置配2臺50%容(2)更換電機的定子線(xiàn)圈,同時(shí)將電機改為量泵,不設備用容量。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(shí)現不同季采用兩臺泵并列或單臺運行。顯然上述循環(huán)泵的節循環(huán)水量的靈活調節兩種運行方式,不能滿(mǎn)足不同季節凝汽器最佳真空3.2改造后的性能參數的要求改造泵的設計參數是根據改前試驗的數據確另外,該廠(chǎng)目前采用的通過(guò)調節泵的運行臺數定的,由改前試驗知,雙泵并列時(shí)的平均流量來(lái)調節循環(huán)水量,適應不同負荷不同季節主機的運28310m3/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(diǎn)進(jìn)一步偏離高效水泵的設計性能參數如下點(diǎn),從對該型泵的工業(yè)試驗中知,當減少一臺泵運型號:XL1200-280流量:14150m3h,行時(shí),運行泵的工作點(diǎn)將進(jìn)一步移向大流量側,由揚程:22.5mH2O轉速:370r/min于這種斜流式高比轉數泵大流量時(shí)的陡峭特性,使電機功率:1250kW效率85%泵的運行效率大幅下降2.5部件結構設計不合理,可靠性差4改造后的試驗源江型立式循環(huán)水泵采用傳統的上、下兩只滾4.1改造后的試驗結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(dòng)后運行正常,山東勝利發(fā)承受沖擊載荷的能力差等缺點(diǎn)特別對于大型立式電廠(chǎng)和山東電力研究院于2003年10月聯(lián)合對該泵體,這種懸吊式結構徑向的疲勞沖擊,使滾珠軸型循環(huán)水泵進(jìn)行了性能試驗,改造前、后采用統一承不能長(cháng)期安全運行,短則運行一個(gè)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(dòng)增大,需頻繁更換滾珠軸承,且由于設計結構復式。雜,特別是泵體的下軸承拆卸更換十分不便,不僅石的斗算結果列入表2增加檢修的工作強度,而且影響整臺機組的安全可中兄雙泵高速并列靠性。下,CNMHG,進(jìn)口水池水位山東電力技術(shù)004年第4期(總第138期)SHANDONG DIANLI JISHU0.75m,泵的電機輸人功率分別為1242kW、列運行1000小時(shí),冬季一臺泵高速運行1000小l188kW,兩臺泵的出口流量為28310m3/h,計算泵時(shí),一臺泵低速運行1000小時(shí)進(jìn)行計算,則熱季兩的揚程為2.78m,泵的平均效率為78.1%。改造后臺泵運行4000小時(shí)節電1.746×10kWh,冬季泵的出口壓力0.25MPa,進(jìn)口水池水位-0.95m,泵臺泵運行2000小時(shí)可節電0.52×10kWh的電機輸入功率分別為1143.6kW、1100.4kW,兩全年可節電:2.266×10kWh,按每度電035臺泵的出口流量為28310m3/h,改后泵的揚程為元計算,折合人民幣79.31萬(wàn)元。兩臺泵的改造費23.03m,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、后的結果知,泵同時(shí),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,去掉傳統的護軸套設計,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l86kW?；鋮s、泵蓋及端部密封一體化的結構設計,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,由上述試驗數據知,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(shí),功率下降186W,單泵高速運行易見(jiàn)的。取平均值計算,即功率下降93kW,單泵低速運行功率平均下降427kW結論對于我省N-210機組該型循環(huán)水泵改造前綜上所述,對循環(huán)泵進(jìn)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、運行穩定性大大提高,同時(shí)由于結構簡(jiǎn)單極大行4000小時(shí),冬季一臺高速運行2000小時(shí)(按全的減少了維護檢修的工作量。對電機進(jìn)行雙速改年運行600小時(shí)進(jìn)行考核)。對循環(huán)水泵及電機進(jìn)造,可實(shí)現一機兩泵五種運行方式,極大的提高了行雙速改造后,調整泵的轉速可實(shí)現5種運行方循環(huán)水量調節的靈活性。式,全年可根據循環(huán)水溫、機組負荷進(jìn)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(shí)考核,根據我省其全年可節電2266×10kWh,折合人民幣79.31萬(wàn)它電廠(chǎng)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(shí)(2.8個(gè)月),春秋季一臺泵高速與一臺低收回?？谒俨⒘羞\行1000小時(shí)(1.4個(gè)月),兩臺泵低速并(收稿日期:2004-04-19)表2循環(huán)水泵改前改后試驗及計算數據比較序號工況項目符號單位來(lái)源或公式改前改后#1#2雙泵#3#4雙泵1運行泵編號#3#4#3#42泵出口壓力P2標準壓力表實(shí)測25進(jìn)水池水位米尺實(shí)測0.750.954出口壓力表標高H米尺實(shí)測5泵出水流量m/h超聲波流量計測28310283106泵出口流速Vm/s出口管徑1260×103.263.26泵揚程m P2 x 102xY+Hl-VH+v2/2g23,038功率表讀數實(shí)測28.5+7522.3+73+71.5電機功率NkW計算1242+11881143.6+1100電機效率根據設計取0.9250.92511循環(huán)泵效率HxG/(367中國煤化工8.54CNMHG