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胜利电厂220MW机组循环水泵改造的可行性分析
作者:管理员    发布于:2017-06-16 14:05:17    文字:【】【】【

  220MW火电机组配套循环水泵为沅江48P―26A型立式水泵。通过对机组循环冷却系统的运行分析和循环水泵的现场工业试验分析表明,目前循环水泵的运行效率、凝汽器冷热季节冷却水量的调节、循环水泵及其辅助设备的运行可靠性等方面存在较多的问题。针对这些问题,有必要对循环水泵进行改造。

  1循环水泵现存的问题1.1循环水泵运行效率偏低1,为便于比较分析,表中也列出了该泵的设计性能:附表1 1号机组配备48P流量(/)扬程(m)轴功率(W)泵效率()设计值双泵运行实测数据从表中数据可以看出,该型循环水泵的实际运行效率在77~78,比设计值低10左右。由于时间紧,没有对单泵运行进行试验,而据我厂以往的运行数据显示,单泵运行的大幅度工况偏离,其运行效率会更低,估计在63偏低的原因主要是泵内部通流部分的结构设计、通流部件的型线不合理,泵的运行工况与设计工况偏离。

  1.泵的运行工况偏离设计工况从附表1可以看出,正常运行工况(两泵并列)泵的实际扬程为22.78m,比设计值低1.32m;双泵运行的总流量28160th每台泵的出水量为14080t /h比设计值多760th根据运行统计,单泵运行的实际扬程约为15m左右,比设计值低9m左右;单泵运行的出水量约为15300th比设计值多1980/h. 1.3泵的通流部分设计不合理按照实际运行工况核算原泵内通流部件壳体内流速偏高,对原叶轮型线的检查测绘发现叶轮叶片的进、出口角度均不尽合理,出口水流与壳体螺旋角偏差较大,水从叶轮出口至壳体的通流曲线不规则,水从叶轮流出后不能顺利进入压水室,而与泵体压盖及出口壳体发生冲击。

  1.泵的配置与主机的运行不适应,不同季节难以调节凝汽器的佳冷却水量众所周知,为获得凝汽器有利真空,循环水温不同,所需循环水量也不同,而循环水温随气候条件的变化而变化,冬、夏之差大达30 *C.通常循环水泵是按循环水温等于或略高于年平均水温(一般20 ~25C)时,凝汽器的有利真空而选型设计的,当循环水温偏离年平均水温时,需要改变流经凝汽器的冷却水量,以使凝汽器真空佳。目前,我厂22CMW机组循环水泵配置配2台50容量泵,不设备用容量,采用两台泵并列或单台运行。

  显然上述两种运行方式不能满足不同季节凝汽器佳真空的要求。

  另外,我厂目前采用的通过调节泵的运行台数来调节循环水量,以适应不同负荷不同季节主机的运行需求,而这种方法使泵的工作点进一步偏离高效点,从对该型泵的工业试验中知,当减少一台泵运行时,运行泵的工作点将进一步移向大流量侧,由于这种高比转数泵大流量时的陡峭特性,使泵的运行效率大幅下降(只有65左右)。

  1.5部件结构设计不合理,可靠性差沅江型立式循环水泵采用传统的上、下两只滚珠轴承的支撑方式,由于滚珠轴承的承力面积小,山东电力技术泵体这种悬吊式结构径向的疲劳冲击,使滚珠轴承不能长期安全运行,需频繁更换滚珠轴承。且由于设计结构复杂,特别是泵体的下轴承拆卸更换十分不便,不仅增加检修的工作强度,而且影响整台机组的安全可靠性。

  综上所述,我厂22CMW机组循环水泵及其系统,在循环水泵的运行效率、运行方式、凝汽器冷热季节冷却水量的调节、设备及其附件的可靠性等方面,存在着普遍性问题,这些问题不仅影响了机组的经济性,而且对设备的可靠性运行带来威胁,因此必须对其进行综合改造,对运行方式进行试验研究。

  2改造方案及经济性分析2.1改造方案通过对上述问题的分析和对我厂1号机组循环水泵的现场工业试验,经与国内其他各厂改造后的运行情况调查对比,该循环水泵可有以下两种改造方案选择:一是将壳体、叶轮全部进行优化设计,更换新型高效斜流式循环水泵,二是不更换壳体,只对影响安全、可靠性的支架、泵轴、叶轮及相关部件进行改造。

  上述两个方案可同时将电机改为16、18极的双速电机,增加运行中调节的灵活性,优化运行方式。

  2.2改造后的经济性分析及投资回收年限采用上述一改造方案后,改后泵的运行效率可达87以上,电机16极运行时,功率可下降110kW,18极运行时电机功率可下降325kW,按维持机组在设计经济真空下全年运行6⑴0小时计算其中热季两台改后的泵16极并列运行25⑴小时,春秋季一台泵16极与一台18极并列运行2500小时,冬季一台16极泵并列运行1000小时(或根据水温进行灵活选择)每机两泵运行,全年可节电:按每度电0.5元计算折合人民币61万元。

  每台泵和电机的改造费用约需92.5万元,两台泵的总改造费用185万元,约需3年左右可全部收回。

  采用上述二改造方案后,改后泵的运行效率可达82左右,电机16极运行时,功率可下降44kw,18极运行时电机功率可下降320kw,仍按上述维持机组在设计经济真空下全年运行6000小时的方式计算,全年可节电:35元计算折合人民币41万元。每台泵和电机的改造费用约需62.5万元,两台泵的总改造费用125万元,也约需3年左右可全部收回。

  另外,泵组改造后可根据机组的实际运行负荷、实际循环水温通过试验对循环水泵的运行方式进行优化,选择适宜的运行方式和运行区间,其节电效果将会更大。

  2.结构上的改造在改造设计的同时,将泵的支撑方式改为高速耐磨橡胶轴承,去掉传统的护轴套设计,采用高速耐磨喷涂陶瓷,提高泵的安全可靠性,采用支撑、轴承润滑冷却、泵盖及端部密封一体化的结构设计,将使检修方便易行。从而可大大减轻检修的工作强度。如果采用方案一,可将泵的出口大小头扩散管换为与蝶阀同径的直管段,扩散在泵体内提前完成,可以避免出口阀门的启动困难问题。

  3结论综上所述,采取方案一,每年可节电174.8万kW.h,两台泵的改造费用185万元,约需3年左右收回全部投资。采用方案二,每年可节电117.4万kW.h,两台泵的改造费用125万元,也约需3年左右收回全部投资。

  米用上述改造后,同时可解决原泵存在的影响安全可靠性方面的问题,改造后,泵的维修间隔至少可延长至4年。采用一体化轴承支架设计,可大大减轻检修的工作强度,使检修维护方便易行。□

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