210MW机组循环水泵的改造

山东电力技术2004年第4期(总第138期)SHANDONG DIANLI JISHU经验交流·210MW机组循环水泵的改造Recycling Pumps Rebuilding of 210 Mw Unit崔欣',张为民2,陈慧敏3(1.山东电力研究院,山东济南250002;2.石家庄电力培训中心,河北石家庄050031;3.山东胜利发电厂,山东东营257087)摘要:分析了210MW机组循环水泵及其运行方式存在的问题及不足,对循环水泵进行了优化改造,介绍了改造和优化后的试验结果,并对经济效果进行了分析。关键词:循环水泵;节能改造;经济性中图分类号:TK264.1文献标识码:B文章编号:1007-9904(2004)04-0030-01综述通过对胜利电厂210MW机组循环冷却系的运行分析和循环水泵的现场工业试验分析表明,山东胜利电厂两台N-210型机组,共配置4目前210MW机组的循环冷却系统,在循环水泵的台长沙水泵厂生产的立式蜗壳型循环水泵,一机两运行效率、凝汽器冷热季节冷却水量的调节、循环台。正常情况下夏季两台运行,冬季一台运行一台水泵及其辅助设备的运行可靠性等方面存在着普备用。由于该型循环水泵存在运行效率低,电耗遍性问题。髙;运行工况偏离设计工况;运行方式不灵活,不能2.1循环水泵运行效率低,电耗高满足不同水温、不同负荷下主机最佳真空对循环水将胜利电厂210MW机组配用的源江型循环量的要求;泵的上、下轴承采用滚珠轴承,结构复水泵进行的简易工业试验及其计算数据列入表1,杂,可靠性较差,更换不便;电机负荷偏高线圈温度为便于比较分析,表中也列出了该泵的设计性能。高等问题,2003年对#机的循环水泵及其电机进表1该电厂#1-#2机组48P.ⅡA型循环水泵性能比较行了优化改造。为使改造易于实现,采取了保持泵壳不变,仅流量(U/h)扬程(m)泵效率(%)更换轴承支架、泵轴、叶轮,改变支承方式为橡胶轴设计值24.588单泵运行5300承,轴承支架改为一体式支承解决维护检修不变17.26双泵运行盘根泄漏的问题。泵轴采用高速耐磨陶瓷喷涂技术,去掉传统的护轴套设计,降低检修的劳动程从表中数据可以看出,该型循环水泵的实际运度,使检修维护方便。叶轮进行重新设计,采用新行效率在(68-78)%,正常运行情况下(双泵并列)型线,提高泵的效率。为了满足机组不同季节最佳泵的效率只有78%,比设计值低10%,此情况使循循环水量的运行要求,本次改造将电机有16极改环水泵的耗电上升10%,约使厂用电率增加为16、18极的双速电机,同时更换电机的锭子线(0.1-0.15)%。造成泵效率偏低耗电高的原因主圈,降低线圈温度,提高电机的安全可靠性。上述要是泵内部通流部分的结构设计、通流部件的型线改造后,泵的检修维护十分方便,泵的大修工期只不合理,泵的运行工况与设计工况的偏离。需要3-5天,比原来缩短了15天左右。改后泵的2.2泵的运行工况偏离设计工况效率达到85.54%,比改前提高7%-8%。优化运从表1可以看出,正常运行工况(两泵并列)泵行方式后泵全年节电2.266×10%kwh,折合人民币的实际扬程为2278m,比设计值低1.32m,双泵79.31万元,两台泵的改造费用在改造运行一年半运行泵的总流量26160t/h,每台泵的出水量为后可全部收回14080t/h,比设计值多760/h。单泵运行泵的实际2210MW机组斜流式循环水泵存在的问扬利中国煤化工m;单泵运行泵的题CNMHG980t/h。泵的运山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2004年第4期(总第138期)行工况偏离设计工况,这是导致运行泵的效率低的综上所述,胜利电厂210MW机组循环水泵及首要原因。其系统,在循环水泵的运行效率、运行方式、凝汽器2.3泵的通流部分设计不合理冷热季节冷却水量的调节、设备及其附件的可靠性按照实际运行工况核算原泵内通流部件壳体等方面,存在着普遍性问题,这些问题不仅影响了内流速偏髙,对原叶轮型线的测绘发现叶轮叶片的机组的经济性,而且对设备的可靠性运行带来威进、出口角度均不尽合理,出口水流与壳体螺旋角胁,因此必须对其进行综合改造,对运行方式进行偏差较大,水从叶轮出口至壳体的通流曲线不规试验研究。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。通流能力不足以及3改造方案及改造后的性能参数叶轮与壳体的配合不当是导致该泵运行效率低的31改造方案另一个重要原因。通过对上述问题的详细分析和对胜利电厂24泵的配置与主机的运行不适应,不同季节难210MW机组循环水泵的现场工业试验,经与国内以调节凝汽器的最佳冷却水量其他各厂改造后的运行情况调查,该循环水泵采取众所周知,为获得凝汽器最有利真空,循环水以下改造方案。温不同,所需循环水量也不同,而循环水温随气候(1)保持泵壳不变,仅更换轴承支架、泵轴、条件的变化而变化,冬、夏之差最大达30℃。通常叶轮。根据壳体的通流尺寸,对叶轮进行优化设循环水泵是按循环水温等于或略高于年平均水温计,采用新型线,提高泵的效率;改变支承方式为(一般20~25℃)时凝汽器的最有利真空而选型设橡胶轴承;轴承支架改为一体式支承;泵轴采用计的,当循环水温偏离年平均水温时,需要改变流高速耐磨陶瓷喷涂技术,去掉传统的护轴套设经凝汽器的冷却水量,以使凝汽器真空最佳。目计。前,该厂210MW机组循环水泵配置配2台50%容(2)更换电机的定子线圈,同时将电机改为量泵,不设备用容量。这样循环水泵的运行方式,16、18极的双速电机,优化运行方式,实现不同季采用两台泵并列或单台运行。显然上述循环泵的节循环水量的灵活调节两种运行方式,不能满足不同季节凝汽器最佳真空3.2改造后的性能参数的要求改造泵的设计参数是根据改前试验的数据确另外,该厂目前采用的通过调节泵的运行台数定的,由改前试验知,双泵并列时的平均流量来调节循环水量,适应不同负荷不同季节主机的运28310m3/h,扬程:22.78m,因此确定改造后循环行需求,而这种方法使泵的工作点进一步偏离高效水泵的设计性能参数如下点,从对该型泵的工业试验中知,当减少一台泵运型号:XL1200-280流量:14150m3h,行时,运行泵的工作点将进一步移向大流量侧,由扬程:22.5mH2O转速:370r/min于这种斜流式高比转数泵大流量时的陡峭特性,使电机功率:1250kW效率85%泵的运行效率大幅下降2.5部件结构设计不合理,可靠性差4改造后的试验源江型立式循环水泵采用传统的上、下两只滚4.1改造后的试验结果珠轴承的支撑方式,由于滚珠轴承的承力面积小,改后的循环水泵启动后运行正常,山东胜利发承受冲击载荷的能力差等缺点特别对于大型立式电厂和山东电力研究院于2003年10月联合对该泵体,这种悬吊式结构径向的疲劳冲击,使滚珠轴型循环水泵进行了性能试验,改造前、后采用统一承不能长期安全运行,短则运行一个月泵的径向振的试验及计算方法,试验同采用两台并列的运行方动增大,需频繁更换滚珠轴承,且由于设计结构复式。杂,特别是泵体的下轴承拆卸更换十分不便,不仅石的斗算结果列入表2增加检修的工作强度,而且影响整台机组的安全可中兄双泵高速并列靠性。下,CNMHG,进口水池水位山东电力技术004年第4期(总第138期)SHANDONG DIANLI JISHU0.75m,泵的电机输人功率分别为1242kW、列运行1000小时,冬季一台泵高速运行1000小l188kW,两台泵的出口流量为28310m3/h,计算泵时,一台泵低速运行1000小时进行计算,则热季两的扬程为2.78m,泵的平均效率为78.1%。改造后台泵运行4000小时节电1.746×10kWh,冬季泵的出口压力0.25MPa,进口水池水位-0.95m,泵台泵运行2000小时可节电0.52×10kWh的电机输入功率分别为1143.6kW、1100.4kW,两全年可节电:2.266×10kWh,按每度电035台泵的出口流量为28310m3/h,改后泵的扬程为元计算,折合人民币79.31万元。两台泵的改造费23.03m,平均效率为85.54%。用在改造运行一年半后可全部收回。比较表一中循环水泵改造前、后的结果知,泵同时,将泵的支撑方式改为高速耐磨橡胶轴的扬程比改前双泵运行高了0.25m,改后泵的效率承,去掉传统的护轴套设计,采用高速耐磨喷涂陶比改前提高了7.39%,两台泵的输入功率降低了瓷提高了泵的安全可靠性。采用轴承支撑轴承润l86kW。滑冷却、泵盖及端部密封一体化的结构设计,使检4.2改后经济分析修方便易行,从而大大减轻检修维护的工作强度,由上述试验数据知,对#3#4循环水泵改造后,降低检修维护的费用。因此改造的综合效益是显而双泵高速运行时,功率下降186W,单泵高速运行易见的。取平均值计算,即功率下降93kW,单泵低速运行功率平均下降427kW结论对于我省N-210机组该型循环水泵改造前综上所述,对循环泵进行改造后,其安全可靠具有代表性的运行方式为热季两台泵高速并列运性、运行稳定性大大提高,同时由于结构简单极大行4000小时,冬季一台高速运行2000小时(按全的减少了维护检修的工作量。对电机进行双速改年运行600小时进行考核)。对循环水泵及电机进造,可实现一机两泵五种运行方式,极大的提高了行双速改造后,调整泵的转速可实现5种运行方循环水量调节的灵活性。式,全年可根据循环水温、机组负荷进行灵活选每台机改造两台循环水泵,优化泵的运行方式择仍按机组全年运行6000小时考核,根据我省其全年可节电2266×10kWh,折合人民币79.31万它电厂改后的运行方式,夏季两台泵高速运行元,两台泵的改造费用在改造运行一年半后可全部2000小时(2.8个月),春秋季一台泵高速与一台低收回。口速并列运行1000小时(1.4个月),两台泵低速并(收稿日期:2004-04-19)表2循环水泵改前改后试验及计算数据比较序号工况项目符号单位来源或公式改前改后#1#2双泵#3#4双泵1运行泵编号#3#4#3#42泵出口压力P2标准压力表实测25进水池水位米尺实测0.750.954出口压力表标高H米尺实测5泵出水流量m/h超声波流量计测28310283106泵出口流速Vm/s出口管径1260×103.263.26泵扬程m P2 x 102xY+Hl-VH+v2/2g23,038功率表读数实测28.5+7522.3+73+71.5电机功率NkW计算1242+11881143.6+1100电机效率根据设计取0.9250.92511循环泵效率HxG/(367中国煤化工8.54CNMHG