永濟熱電廠(chǎng)32SA-19A型循環(huán)水泵節能技術(shù)改造

第34卷第9期中國電力Vol. 34.No.92001年9月ELECTRIC POWERSep .2001發(fā)電轉代永濟熱電尸32SA-19A型循琊水系節能技術(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熱電廠(chǎng),山西水濟044500)摘要: 針對永濟熱電廠(chǎng)32SA-19A型循環(huán)水泉設計參數與循環(huán)水系統匹配不當、運行效率低、耗能高等問(wèn)題，提出改進(jìn)方案及改進(jìn)設計參數;重點(diǎn)介紹改進(jìn)葉輪的設計方法及加工工藝，并對改造后的性能試驗結果及經(jīng)濟效益進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;設備改造;增容;節電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中團分類(lèi)號: TK223.5"2文獻標識碼: B文章編號: 1004-9649(2001)09-0023-03永濟熱電廠(chǎng)5號機裝有2臺32SA-19A型循環(huán)穩,振動(dòng)及噪音都比較小，運行流量明顯增大.運行水泵,其主要設計參數為:流量5000 m/h、揚程26電流明顯降低。為全面考核改進(jìn)泵的性能及實(shí)測節m.軸功率393kW.效率90%、轉速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(dòng)機額定功率440kW.額定電壓3000V、額定電泉的性能試驗和新.1舊泉對比節能試驗.結果表明改流107 A。運行情況表明該泵的設計流朵偏小。設計造后實(shí)際流最增加約1 000m/h.凝汽器真空提高揚程偏高.與循環(huán)水系統匹配不當。按5號機原設計了1.32kPa, 泵的運行電流下降了6.2 A.經(jīng)濟效益方案是采用2臺泵并列運行，在此工況下各泵的出十分顯著(zhù)?？趬侯^較高、流量較小、總耗電量大、運行很不經(jīng)濟。- 般情況只要真空不低于- -81kPa即運行1臺泵。但1設計及加工工藝當1臺泵運行時(shí)泵的揚程還不到17m,遠低于設計揚程。由于運行工況點(diǎn)偏離設計工況點(diǎn)較遠.實(shí)際運1.1 改造方案及設計原則.行效率只有70%左右。因此耗電量大，般運行電圖I為32A-19A型循環(huán)水泵。大型循環(huán)水泵一流為9S~100A。為提高運行經(jīng)濟性,永濟熱電廠(chǎng)與般都體積大、質(zhì)量重、價(jià)格較貴。如果為調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。改參數和提高運行效率而將葉輪和元體全部進(jìn)行改造的目的是適當增加設計流量、降低設計揚程,使運造.勢必造成很大浪費.而且也給現場(chǎng)安裝帶來(lái)極大行工況點(diǎn)與設計工況點(diǎn)相一致，提高運行效率。另.不便。這種方案由于現場(chǎng)T.作量大、投資大、回收時(shí)外.流量增大后可盡量減少雙泵并列運行時(shí)間,甚至間長(cháng),現場(chǎng)難以接受,也不容易推1”。鑒于這種情況，可以做到今年只運行1臺泵，以獲得更大節電效果。即志體不動(dòng)出動(dòng)機不換，改進(jìn)泵于2000年8月投人運行后- .直運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(jiǎn)介:肖興和(1939-),男,遼寧沈陽(yáng)人。高級工程師(教授級),從事火電廠(chǎng)水泵凝汽器、抽氣器等輔機研究T.作。2001年第9期中國電力第34卷發(fā)電技術(shù)可達倒預期日的。而且川縮短上期及大大節省貿金.上藝;(2)葉片用金屬欖(鋁模)造型:(3)益板內側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(xiàn)用社向樣板檢查，陽(yáng)個(gè)軸面一對樣服循環(huán)水系統阻力的前提下，盡量降低揚程,(3)架做:(4)必須保證葉片工作面型線(xiàn)與圖樣相符。最人的地腳安裝現寸和進(jìn)，出口法蘭直徑不變,即基礎和誤差 不得超過(guò)(.Sm.葉片服度按圖樣制做。允許管路規 不動(dòng)，改進(jìn)葉輪和密時(shí)環(huán):<4)電動(dòng)機不誤於為叫片圖樣相應仰置厚度的+5%;(5>流道部位換。0.流品10加的情況F.原展所化電動(dòng)機小能過(guò)負必獅打磨.表面機糙度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，精度不得低于(6.3級，試驗轉速為730 r/min.2試驗結果及分析2.1試驗情況簡(jiǎn)介1號改進(jìn)泵的試驗分2次進(jìn)行，2000年9月29日做r性能試驗，試驗在土機停運情況下進(jìn)行.循環(huán)水泉的排水絲凝汽器兩側管束后流回水塔。試驗時(shí)按泵的出11壓力調整各試驗1況點(diǎn)流量，即逐漸開(kāi)大親的出口閥,將各工況點(diǎn)的壓力依次調整到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(gè)上況點(diǎn)測試(見(jiàn)表1中1況1-4): 因為試驗時(shí)土機停運,所有1.1.2 改進(jìn)設計參數ψ冷卻設所的冷卻水都關(guān)掉了，所以試驗壓力沒(méi)自根據上述原則，確定雜改造的主要設計參數;流做到機組正常運行時(shí)的最低壓力。表1中第5工況顯(=6 400 m?/h;揚程H-18 m;轉速n=730 r/min;點(diǎn)的數據是借用第2次對比試驗中測得部分數據整軸功率Pu=373kW;效中η≥84%理的。但因任對比試驗時(shí)沒(méi)有按梢濟m相瓦特表.所1.3 葉輪設計方法簡(jiǎn)介以電功率沒(méi)有轉出。因此也沒(méi)有計算出泵的效率值，葉輪的設計不用相似換算法，選用可罪的高效為計算泉改造后的經(jīng)濟效益，于2000年10月水力模型，因為這次改進(jìn)要求殼體不動(dòng)。只改進(jìn)葉輪16日又做了第2次試驗.即將已改造的I號某與當和閘時(shí)環(huán)。所以葉輪的設計受到原泵殼體幾何尺小時(shí)尚未改造的2號雜進(jìn)行對比試驗。試驗時(shí)主機盡及流體力學(xué)特性限制。新葉輪既要保持模型泵的高量帶最人負荷運行.1.2號泵的出口閥門(mén)均傘開(kāi)，先效型線(xiàn)特點(diǎn)，義安寧原來(lái)殼體匹配得當因此設計難進(jìn)行1號泵試驗,待負荷穩定后開(kāi)始記錄。共記錄5度較大。在設計時(shí)采用特殊設計方法，即以相似換算次。然后立即切換成2號聚達,進(jìn)行2號架試驗，法為鉆礎.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(shí),盡量保計主機完體和軸的尺寸對葉輪進(jìn)頸部肖桂和輪毅直徑進(jìn)負尚、主燕汽量和土蒸汽參數不變。此外.除進(jìn)行切行必要的修正:修正時(shí)妝廁提高雜的抗汽獨性能，在換操作外,其他一切都不改變 :在2臺泵試驗時(shí)記錄意加大了葉輪的進(jìn)口過(guò)流而積。修正后是否合理還的金數有士機負簡(jiǎn)、主族汽流量、主蒸汽壓力和溫要進(jìn)行仙面液流過(guò)水斷面面積變化規律檢查和力格度.排汽溫度.凝汽器真空、水珙主水槽水位及循環(huán):網(wǎng)流線(xiàn)檢查.如果發(fā)現不合即現象再重新修正,修正水雜電機電流和出口壓力等后內檢在.直至合理為止實(shí)踐證明這種沒(méi)計方法足在進(jìn)行泉的性能試驗時(shí)所用儀表均為0.5級以成功的.，t的精術(shù)儀表。在對比試驗時(shí)除條的進(jìn)。出口壓力1.4葉輪和密 封環(huán)的材料外,其它谷數都用集控室的運行表計測量。因為1.2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(cháng)使用壽命,這驗的結果是可信的。試驗方法及數據整邢基術(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)雜性能試驗的結果列于表1.1.2號系對比第34眷永濟熱電廠(chǎng)32SA- 19A型循環(huán)水泵節能技術(shù)改造2001年第9期表1改進(jìn)泵性能試驗數據匯總表泉運行時(shí)與2號泵運行時(shí)相比較:汽輪機的排汽溫試驗工況度下降了2.23 C,凝汽器真空提高了1.32kPa。這名你是因為汽輪機的排汽量約120t/h，各種冷卻設備泵出口壓力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1號循環(huán)水泵運行時(shí)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號泵運行時(shí)增高了I1em.這也出口壓力表標離Z/m 2.322.322.32 .2.32 2.32足以說(shuō)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泵改造后運行上況點(diǎn)與設計T.況點(diǎn)基本一致,泵人門(mén)流速V/mrs'2.857 3.190 3.4303.645 3.785出入口動(dòng)壓頭差H/m 0.892 1.108 1.2831.454 1.567因此實(shí)際運行效率比改進(jìn)前大約提高廠(chǎng)17 個(gè)百分泵揚程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下運行電流卻下降了6.2A(見(jiàn)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)水泵改造后真正達到了增容節電的日的。電動(dòng)機輸人功率417.06 413.28 413.73 403.56P_/kW電動(dòng)機效率η。/%)293泵改造 后的經(jīng)濟效益泵軸功率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)濟效益分以下2項計算:(1)根據對比試驗結果，當1號泵運行時(shí)凝汽器的真空度提表2 1 號泵與2號泵對比試驗結果高了1.35%。按統計數據和熱平衡計算.水濟熱電廠(chǎng)汽輪機組凝汽器的真空度每提高1%，煤耗書(shū)約下1號泵2號泵參數名稱(chēng)差值降4.235g(kW.h)。如以1999 什度5號機的發(fā)電325A-19C;32SA-19A量2.1494化kW.h和同年的標準煤?jiǎn)蝺r(jià)141.47主機負荷/MW47.8主蒸汽流量/1h'207.42207.0403元/計算,則年節約標準煤為1228.871, 相當于年主蒸汽壓力/MPa .9.289.200.08節約燃料費為17.385 萬(wàn)元。(2)冉以5號機1999年主然汽溫度/C530.8531.00.2度的運行小時(shí)數5 105h和同年上網(wǎng)電價(jià)0.196 2排汽溫度/心44.2146.442.2.元/(kW.h)計算,按全年投運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)水泉的年節電量為13.016 萬(wàn)kW.h，相當于年節真空度/%89.9288.5735約電費2.554萬(wàn)元。以上2項總和為19.94 萬(wàn)元,即水塔主水糟水位/cm11910815號機循環(huán)水泵改造后每年可節約資金19.94 萬(wàn)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結論試驗的結果列于表2.(1)循環(huán)水泵改造后在設計揚程18m T況點(diǎn)泵.根據表1試驗數據，第4工況點(diǎn)的泉揚程為的流量為6 588 m/h.比設計值6400m2/h增大18818.12m.與設計揚程18m十分接近,基本.上為設計m2/he該點(diǎn)的實(shí)測效率為87.46% .比設計值84%高上況點(diǎn):該工況點(diǎn)的流量為6588 m2/h,比設計流量3.46個(gè)百分點(diǎn)因此主要性能指標全面超過(guò)設計值。6400m/h增大188m'/h。該上況點(diǎn)的效率為(2)當主機帶基本負荷運行時(shí),改進(jìn)泵的流量達到87.46% ,高于設計值(84%)3.46個(gè)百分點(diǎn)。因此各項6854m/h,比改進(jìn)前增加約1000m/h.使凝汽器冷主要性能指標均已超過(guò)設計值.改造是成功的。卻倍率由改進(jìn)前的40倍提高到49倍，因此汽輪機原泵設計工況點(diǎn)的流量為5 000m'/h，設計揚排汽溫度降低了2.23C，凝汽器真空提高了1.32 .程為26m,設計效率為90%。但在永濟熱電廠(chǎng)循環(huán)kPa。(3)由 于改進(jìn)泵的運行上況點(diǎn)與設計上況點(diǎn)水系統中單泵運行的實(shí)際揚程還不到17m.即運行致,使運行效率提高約17個(gè)百分點(diǎn)。因此在流量大T.況點(diǎn)偏離設計工況點(diǎn)較遠,因此實(shí)際流量約為幅度增加的情況下，泵的運行電流反而卜降了6.25 800m?/h,實(shí)際效率低于70%。泵改進(jìn)后在機組帶A。(4)泵:流下降.使基本負荷運行時(shí)泵的揚程約為17m(表1中第5工5號機年節中國煤化工效益十分況點(diǎn)),此時(shí)泵的流量為6854m2/h,較改進(jìn)前增加顯著(zhù)。YHCNMHG約1000m/he這一點(diǎn)可從對比試驗時(shí)排汽溫度凝汽器真空及水塔主水槽水位的變化得到驗證。1號(責任編輯孫家振)●