珠江电厂300MW机组循环水泵增流改造

江西电力第29卷2004年 第4期1文章编号:1006 - 348X(2004)04-01 -03珠江电厂300MW 机组循环水泵增流改造赵林桂(广州珠江电厂,广东广州511457)摘要:针对珠江电厂循环水泵供水不足、泵叶片强度不够等问题，对循环水泵进行了增流节能技术改造。在不改变原水泵配套电机、泵壳和管道等的条件下，将叶片安放角从原设计角度加大+30,且对叶片型面进行适当的修正;将原组合式叶轮结构改为整体铸造结构,并优化叶轮加工工艺,通过这-系列的改进达到提高叶片强度、增加循环泵流量的目标。试验证明,通过技术改造提高了电厂的经济运行水平和安全可靠性,其经济效益十分显著。关键词:汽轮机;循环泵;技术改造;增流中图分类号:TH313文献标识码:BAbstract: In the view of insuficiency in water supply of eirculation water pumps in ZhuJiang power plant, the circultionwater pumps were rtrfitted with the aim of increasing flow rate and saving energy. Through adjusting the blade incidencefrom 0 degree to +3 degree, mdifying to suit the moulding surface of impeller, and changing combined type impeller tomonoblock cast impeller, without changing molor, pump case etc, the target of raising impellr intensity and water supplyamount were achieved. Through the retoGit, the economic operation level and safety reliability of the power plant has beenimproved with significant economic benefit obtained.Key words: steam turbines; circulation water pumps; technology retrofit; flow increasing1引言计要求。这些问题严重影响机组安全经济运行,且珠江电厂四台300 MW国产引进型汽轮发电机循环水泵是该电厂厂用电的主要消耗源之- -,约占组,配置了八台1600HLB - 16型立式混流式循环水整台机组厂用电量的20 %,因此,对珠江电厂的循泵,泵参数如表1,电机参数参见表2。由于珠江电环水泵进行增流改造,提高排汽真空、运行效率和安使用的汽轮发电机组中的凝汽器面积与国产同类全可靠性,具有十分重大的经济价值和社会效益。型机组相比相对偏小,冷凝效果较差，导致机组真2循环水泵改造空不够，影响出力。另外电厂使用的1600HLB - 162.1改造方案循环泵叶轮为组合式结构，强度低,在其叶片根部由于循环泵体积大、质量重、价格较贵,为增大曾发生过裂纹和断裂现象，泵的实际出力达不到设流量而将叶轮壳体全部进行改造，势必造成很大浪费。而且将壳体和叶轮全部重新设计制造后,泵的表1循环水泵原 始设计参数参数/m'. h-!扬程/m/r: min-!转速水泵效率安装尺寸、进出口法兰直径等也发生变化,给安装带/%来极大不便。故实际改造时,采用了壳体不动,电机值19 600378不换,仅改造叶轮的小改方案。具体要求如下:表2循环水泵配套 电机额定参数2.1.1改造后 的叶轮可以替换原叶轮，泵的其它功率电流/A电压/V频率/Hz零部中国煤化工/kW/r. min-12.1|YHCN M H G情况下,改造后的泵1 2501586 00050370性能爹双必须两疋沉重增加到21 000 ~ 22000 m2'/h收稿日期:2004 -06-14.作者筒介:赵林桂(1963-) ,工程师,主要从事电厂设备维修与管理方面工作。:江西电力第29卷2004年 第4期(原设计流量为19 600 m2/h),并保证电机不超功n-实物泵转速 ,370 r/ min;率。n模型泵泵转速, 1450 r/min;2.1.3将组合式叶轮结构改成整体铸造叶轮结实物泵效率,%; .构,提高叶片强度。-模型泵效率, %。2.2叶轮改造设计2.3加工工艺优化因为改进要求泵壳体不动，只改进叶轮,叶轮由于高比转速离心泵叶片为扭曲叶片,采用普的设计受到原泵壳体几何尺寸及流体力学特性限通木模整体铸造叶轮会产生较大偏差，叶轮过流面制,而且改造后流量大幅度增加,必然导致各过流通也较粗糙。因此,在制造改造后的循环泵叶轮时,采道内流速明显加大，水力损失也随之增大。在此条用不变形的塑料模。叶片模具的型面采用组合样板件下要保证水泵效率不下降，则必须采用先进的设严格检查,保证符合设计要求。造型采用先进的组计方法,优化转轮等过流通道,研究各过流部件的匹合泥芯新工艺,型沙采用树脂砂,以提高铸件的几何配关系,使水力损失最小,取得最佳性能。形状精度和相对位置精度，降低表面粗糙度为了增强泵叶片强度，改造时将原泵的组合式(Ra12. 5 ~ 25)和减少原始不平衡。对不锈钢铸件进叶轮，改造成整体铸造叶轮。结合实验与经验确定行固溶化处理,提高机械性能,减少偏析,提高抗蚀新叶轮叶片安放角由原来的0改为+3%。叶片设计能力。叶片型面全部进行打磨抛光，粗糙度达到以相似换算法为基础,经过初步換算得到叶轮的轴Ra3. 2~6.3。叶轮进行严格静平衡,叶片进行无损面尺寸后,根据壳体和轴的尺寸对叶轮进口颈部直探伤。径和轮毂直径进行必要的修正。修正时兼顾提高泵3改造后试验结果及分析的抗气蚀性能，有意加大叶轮的进口过流面积。修3.1试验结果正后是否合理还要进行轴面液流过水断面面积变化按照水泵试验标准，对循环泵模型进行了试.规律检查和方格网流线检查。发现不合理现象再重验。试验时循环水供水方式采用单元制，通过调整新修正,再检查,直到合理。叶轮的设计选用可靠的泵出口阀门调整循环水量。共测量了6个不同流量高效水力模型,模型的性能曲线如图1,模型换算公下的工况。模型泵试验数据如表3, 其中泵扬程和泵式见式(1)(2)、(3)。.效率计算公式如式(4)和式(5)。泵的进出口流速V、V2按下列公式计算:V =4 Q/ (3600π D1),m加- Q-Vz =4Q/ (3600π D),4t80%式中Q-泵流量 ,m'/h;D1、D2-为泵进出 口压力表处直径,m;70%泵的扬程H.-Q-1H=(P2- P:)/pg+(VB-V3)/2g+ 0Z (4)式中P,P:一泵进出口压力 ,MPa;ρ--循环水密度 ,kg/m';重力加速度,9.81 m/s;1050 .”1450135Q(m'/h)AZ---泵出、人口压力表高程差,m;图11600HL.B - 16型模型泵扬程和效率曲线泵的效率η= P./ P. x 100%(5)Qp=λ●(np/nm)●Qm(1)式中P.一泵的有功功率,kW;Hp=●(n/nm)●Hm(2)P.一泵的轴功率,kW;η=1-(1-η_)●(1/ )a2(3)根据上述模型换算公式(1)、(2)和(3)对表3中式中λ一放大系数,4. 1;的数中国煤化工如表4o表5为根Q,一实物泵流量 ,m'/h;据泵YHCN M H C修正，得到的生产Q-模型泵流量 ,m'/h;厂家提供给电厂的+3°叶轮改进设计参数。表6为H,一实物泵扬程 ,m;广东省电力试验研究所2001年对珠江电厂改进后H.-模型泵扬程 ,m;的2号循环泵进行试验,得到1600HLB - 16型循泵江西电力第29卷2004年 第4期3实测数据,如表6所示。因此，改进后循泵可长期处于高效范围运行。试验表3模型泵试验数据得到的循泵效率比原设计87 %要低,其原因:由于工况流量扬程/m效率/%改造之前对叶轮室进行了切削，本次改造只是对叶/m':h-1轮进行改造,未对叶轮室进行相应改造,使得叶轮叶1 10016.677.8118015. 684片进口端-部分伸在叶轮与叶轮室配合之外，大大1 26014.386增加了叶轮室容积损失，从而降低了水泵效率。此.131013.41 42010.69外,叶轮室人口直径原设计为1. 13 m,进人叶轮的1 4808.9水流速度V= Q/Ao =6. 65 m/s,如此大流速的水表4实物泵试验数据柱撞击不在叶轮室内的叶片边，反撞水流与进口水流共撞，产生紊流和旋涡，从而使叶片人口水流流/m.h-1效率/% .态变坏，导致水泵水力效率降低，水泵总效率降低19 34518. 1783.320 75217. 0787.95~6 %。22 15915.6589.4改造后， 在保证电机不超过额定电流的同时提23 03914. 6788.7高循泵流量，并且能使循泵运行在高效率区内。在24 97311. 6084. 226 0289.7479.6额定负荷下,实现冬季采用三泵两机、夏季采用四泵表5厂家叶轮改进设计参数两机运行。以每年运行7 000小时计算:改进前因循电机电流水泵效率环水量不足，为保证真空,冬季采用四泵二机运行，m'●h-/%改进后则三泵二机运行。四泵二机比三泵二机每台20 69417. 10147.837机组每小时多耗厂用电600 kWh, - -年折合人民币22 19515. 65141.78923 11214. 62139. 036万元。另外，循环水量增加,改善了凝汽器真空，25 07011.63126. 5同等煤耗情况下,增加机组静出力,提高机组的经济26 1369.73117. 079表6 2号循泵改进后试验结果(双泵并联运行)4结论工泵入口压泵出口压流量泵扬程 电机功率水泵效率珠江电厂2号循泵叶轮改造，采用整体铸造的力/MPa力/MPa /m'.h-1 /m_ /kW__ /%不锈钢叶轮,改进加工工艺,优化叶轮型线,叶片安0.0680.13421 890 15.41 1 238.4 82.77放角从原设计角度加大+39,保证电机不超过额定0. 06721650 15.69 1249.2 82. 63.0.0690.138 21 32015.88 1 258.881.73电流而提高了循泵流量,且使循泵运行在高效率区0.14720890 16.47 1262.4 82.82内。试验与实际运行情况表明,2号循环泵叶轮改造0.071 20.15120 62016.66 1267.2 82.38是比较成功的，它不仅解决了实际运行循环水量偏6 0.0716 0.1552007017.04 1276.8 81.44小影响冷凝器真空的状况，而且改进后节能效果显3.2试验分析从表1、表5和表6数据可以看出,2号泵改造后著,保证叶轮安全可靠运行。该改造的成功经验,不( + 30叶轮)的流量扬程和效率基本上达到了设计的仅为珠江电厂其它循环泵改造提供了依据，也为类要求,泵高效运行范围大约在21 000~22 000 m2/h似循环泵改造提供了借鉴。之间,达到了改造协议中“泵效率不低于80 %”的要参考文献:[1]李兴平，宋涛,潘持平等.300MW机组斜流式循环水泵求。同时,泵高效运行范围也变宽，向着大流量方向移改造[J].中国电力, 2000, 33(10):23 ~26.动,在扬程相同的情况下,改进后的泵流量比原设计{2]肖兴和,佛铁梁,肖秀媛等.永济热电厂32SA-19A循额定流量(19 600 m2/h)增加了2 000 ~2500 m2/h。环水泵节能技术改造[J].中国电力, 2001, 34(9):23 -25.中国煤化工MHCNMH G欢迎投稿欢迎利登广告