水利电力机械48P―30型循环水泵经济性优化改造（续）杨敬仁1邹节廉张宁席爱民2，田家玉2周全久2杨国强2楼力3，冯炎4，盂庆伦4，卢红卫4（。天津市电力科学研究院，天津30002 2.天津军粮城发电厂，天津300300 3.中国水利水电科学研究院水力机电研究所，北京10004 4.郑州诚信电站装备产业科技有限公司，河南郑州450001）用电机变极箱；实行两机三泵的运行方式；用考虑了水费用的循环泵经济调度图，实施循环泵经济（成本）调度及计算机在线管理，可在佳真空或接近佳真空工况下运行。综合上述诸项，全面地实现了循环泵系统的经济性优化。

　　1.电机改双速由离心泵相似定律可知，泵的转速在不大范围内改变，泵的效率几乎不变，其性能变化关系为异步电机磁级对数多在5~8对之间，利用变极调速，其转速差都不大。如48P型泵的电机改为8，9对磁极的双速电极后，其转速分别为370r/min和330r/min，转速只下降40r/min，但功率都却下降30.利用上述规律，改造的循环泵采用转速差不大的相邻磁极对数的双速电机驱动。根据不同季节，不同负荷条件下，改变转速，达到调度循环水量，实现节能降耗的目的。

　　泵改双速是否可行，必须经现场测试与计算分析低速泵与其它泵并联时大的运行扬程hmax和泵的几何扬程h（）。当h（）>hmax+（3~4）m或h（）X.10~1.15）/1，且此时泵的运行效率又较好，则改双速泵是可行的，否则不行。经估算改后低速泵的hmi约为24~25m又计算出/0约为28.5m.为此，由郑州诚信电站装备产业科技有限公司将5，8机大泵原电机（10kW）改为双速（高速370r/min，低速330r/min），绝缘由B级改为F级电机额定功率提高到1750kW.按GB1032―85〈三相异步电动机试验方法〉进行了额定功率下的温升试验，大温升为92工符合标准（见）。

　　为了高、低速切换方便避免人工倒换接线头，改进中，安装了郑州诚信电站装备产业科技有限公司研制成功的电机变极箱。小泵采用原单速电机，加上大泵高、低速和两机三泵，根据泵的不同组合有8种运行方式（见），从而可根据不同负荷、不同循环水温的需要实现有效的循环泵经济iM.此外，还采用自制的机械式阻尼装置以防止电机甩油，解决了电机长期发热的老大难问题。在同样功率下夏天定子温度下降了20~30°Q有效地提高了电机的安全经济性。

　　1.3实施两机三泵的运行方式为了更有效地实施循环泵的经济调度，分别将5机与6机，7机与8机的循环泵入口与出口联通，形成扩大单元制系统，在不同季节、不同负荷可实行军电48P―30型循环泵改造后运行工况图两机三泵的运行方式，即实行了有效的经济调度。

　　整个循环泵的改进工作，只需在5机（或6机）与8机（或7机）上分别改一台大泵，其电机改双速，其它均改为小泵，这样就减少了工作量及其费用。

　　1.4循环泵的经济调度当多开一台泵时，循环水量增加，耗电功率增加；同时，由于汽轮机的背压降低，发电功率也增加。

　　所以，过去的循环泵经济调度原则是，比较增加的发电功率APf与增加的耗电功率APb来确定多开泵是否经济。但由于多开泵后，背压下降多少，现场很难试验测准；且在缺水地区，水费的增加，也是必须考虑的因素。为此，根据凝汽器的热力特性和热力学、传热学理论和现场的大量热力试验，研究开发了凝汽器动态性能软件，并结合循环水的消耗及水处理费用，在国内提出200MW机组循环泵经济调度图（见）。

　　利用该图进行调度时，首先根据汽轮机厂家提供的资料及现场试验，确定背压一功率修正系数为1 1601iW/kPa；又根据循环泵的性能试验和不同泵数类组合后的性能，确定循环泵运行数类一耗功修正值（见下方所标数据再根据冷水塔水平衡试验及理论分析计算，确定泵运行数类一水费用折合耗功修正值（见上方所标数据）八凡。

　　为了更能体现经济调度，还要根据不同机组的电网调度方式和机组功率表精度，看发电功率增加后上网供电的可能性，于是，在八乃前乘一个系数k.k值通常取0.5~1.0，易上网供电者取大值。

　　则循环泵经济调度的准则为将kAPf―APb―APs=ApmiK称之为循环泵经济运行准则，其对应的真空为佳真空，对应的循环水流量为佳循环水流量。

　　当然，为了真正体现成本调度，可将APf，APhAPs都转换为相应的货币ABf，ABh，ABs表示。此时，循环泵经济调度的准则可表示为kABf―ABh―ABS>0.相应的循环泵经济运行准则为为了更有效、简单地指导运行人员实施佳经济调度，经对现有的8种运行方式的优化计算中在不同负荷（排汽量Dk）、不同水温（4）的曲线上数类，即经济运行工况点。由于中的曲线只有三组，不在曲线上的其它工况点，可采用内插法处理。

　　334t/h（机组负荷为0.165MW）循环水入口温度ts=25K在中可找到相应的曲线。当循环泵由改后大泵高速切换为两机（两小泵+低速）时，从中可查出循环水量增加了3100m3/h，背压下降0. 448kPa则机组发电功率增加了1160kWAPaX0.448kPa=519.7kW.从泵运行数类一耗功修正值中查知，循环泵多耗功率APb=201kW；从泵运行数类一水费用折合耗功修正值中查知，水费用折合电量多耗功APs= 29.2kW.根据电网对军电的调度方式及机组功率217.8kW.即此时由大泵高速切换为两机（两小泵+低速）时，即切换到佳经济运行工况点，每小时可节电217.8kWh.当然，两机三泵的调度也应考虑相邻机组的负荷与之相当，这样的调度才合理。

　　调度图纳入了该厂的《汽轮发电机组经济性能在线分析管理系统》，实现了计算机在线管理。这样，对于任何工况，都可实时显示其佳或接近佳真空时循环泵应运行的数类，即经济运行工况点。例如排汽量Dk=360t/h（负荷为0.184MW）循环水入口温度ts=22°C，循环泵经济运行工况点应为两机（两小泵+低速）。

　　目前，军电的循环泵经济性优化改造已全面完成。5，6机组已实施扩大单元制，可两机三泵运行。小泵高运行效率力=87.67流量qv= 12204~19188m3/h；大泵低速时，高运行效率n=87.44流量qv=时，流量为16632~21053m3/h，泵运行效率为83.93~75.18.由于现场试验条件所限，高效率点无法测试（见表4、）。从测试数据看，与改前比较，泵效率提高了15~25；大泵流量提高了2000~4800m3/h，小泵和低速泵流量提高了1500~2800m3/h，而且高、低速均可与小泵和原泵很好的并联运行，形成了大（高速）、中（小泵）、小（低速）三种高效泵及两机三泵的佳配置，有效地实现了8种运行方式的经济调度。

　　2经济性优化前后循环泵性能试验分别标明了佳或接近佳真空寸循环泵应运腧趾H为了了准确地评定军电沅工48P―0型循环泵经流量军电200MW机组循环水泵经济（成本）调度图济性优化前后性能、节能效果以及科学有效地实施循环泵的经济调度，进行了多次现场性能测试。

　　2.1测试工况的运行方式bookmark6军电4台机组的循环泵水系统完全相同，改前试验在7机组上进行（因改进为7甲循环泵）改后在8机组上进行。试验工况采用单、双泵运行以及节流冷水塔入口门的方式，调整不同工况。

　　每个工况稳定20min试验测试20min按GB3216一89《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》的要求进行，试验中流量、扬程、功率等参数平稳，大波动幅度均小于2. 2.2.1流量测量现场测量大管径流量至今仍是一个难题。为了较准确的测量流量，采用了切向涡轮流量计，并对精度进行实验标定，使其达到0.5.为了保证有足够的直管段可供测量，将测点布置在冷水塔入口段。

　　狈S试时工业水流量尽量由邻机替代，并关闭相应的阀门；不能由邻机替代的则用超声波流量计测量。

　　2.2.2扬程测量池水位，计算时忽略其流动阻力。

　　量出口压力，并测量其相对标高，计算其取压点的相应流速和出口速度水头，并测量相应水温，查出相应的水密度。

　　g重力加速度，9. hc出口压力表标高，m；hr前LI池水位标高，m；Ah―出口速度水头，m；2.2.3电功率测量采用0.5级标准三相功率表测量。

　　2.2.4转速测量采用光电测速仪测量。

　　2.2.5泵效率计算电机效率n选用93，改后低速选用92. 2.3测试结果表4军电8机组甲。乙循环泵改后性能测试汇总表项目甲泵（小泵）乙泵（大泵）低速乙泵（大泵）高速出口压力表标高h/m前池水位标高h/m出口速度水头Ah/m电机效率n/水泵效率n表1、。改后试验结果见表4、。

　　提高了15~25，流量提高了高效率分别达87.44和87.67，且大（高速）中（小泵）小（低速）及原泵都能很好地并联运行，从而大大提高了循环泵经济调度的灵活性。

　　分析由于严格按工艺要求检修、组装和精心施工，改后的泵都能做到一次启动成功，运行平稳，振动<0.02mm，从性能试验数据来看，完全达到了预期目的。

　　3.1经济效益估算双泵运行9个月，则改前每小时平均耗电（179kWX2X9月+1206kWX3改前循环泵平均效率64改后平均效率82.5，年运行小时7000h计算，则改后由于泵效率提高，每年可节电此外，考虑到经济调度和双速泵的效益，仅按双泵运行减少4个月，由两机三小泵替代，每小时可节3.2经济效益计算按全厂循环泵经济性优化前后统计，优化前的1997年循环泵耗电率为1.34优化后的2001年，循环泵耗电率下降到1.14.按全年发电量为全部优化推广工作只完成了4台水泵，折合两台机组，每台机组经济性优化后年节电为960X104kWh/2= 104kWh，按0.25元/kWh计算，折合人民币120万元。改造费用为每台机组91万元。

　　则回收期为91万元/（120万元/a）X12月/a=9.1月。即9个多月可回收全部投资。可见，这是一项效益非常显著的节能项目。

　　4结论天津市科委于2002年6月8日组织了对本项目的技术鉴定，有以下意见及体会。

　　30型循环泵经济性优化改进，在泵壳、轴及管道均不变动的前提下，只换叶轮，并采用大、小高效泵匹配。大泵流量比改前提高了2000~4800m3/h，小泵流量比改前提高了率提高了15~25大、小泵高运行效率分别达87.44和87.67.具有简单易行、便于推广，并适应于所有的沅江48P型泵。

　　采用郑州诚信电站装备产业科技有限公司的技术将原大泵电机（160014界）改为双速（16/18极）及电机变极箱控制，在电力系统属于。经过三年多现场运行考核，运行良好，未发生任何故障。

　　研究开发了考虑水费用的200MW机组循环泵经济调度图，并实现了计算机在线管理，加上大泵改双速和两机三泵的运行方式，形成大（高速）、中（小泵）、小（低速）三种高效泵匹配的循环泵系统，有8种运行方式可供经济调度；同时经济调度图及计算机在线管理可提供任何工况下的佳经济运行时循环泵应运行的数类，可实现佳真空或接近佳真空运行，初步估算每台机组年节电效益至少为104kWh.这种经济调度方式是国内首创，居水平。

　　该项改进年效益为120万元，9个多月就可回收全部投资。因此，是一项节能效益非常显著的推广项目。

　　料，并设计开发出新的密封装置，解决了盘根泄漏严重的问题；采用自制的机械式阻尼装置防止电机甩油，避免了电机长期发热。这2项革新，有效地提高了泵组的安全经济性。（续完）（编辑：李建乐）（上接第7页）还有多项200MW和350MW锅炉钢结构获得部优银奖或评为全国优秀焊接工程。

　　600MW发电机组锅炉钢结构近300根板梁的制作实践中，我们得出的经验是：板梁的制作，首先要把好材料关；其次，焊前预热和焊接过程对保证焊接质量至关重要；第三，消应力热处理不可轻视；第四，预留起拱是使起拱符合要求的保证；第五，控制好各相关尺寸。

　　（编辑：李建乐）