關(guān)于熱電廠鍋爐房選擇水泵型號(hào)的分析

惠天熱電股份有限公司 吳 江

關(guān)于熱電廠鍋爐房選擇水泵型號(hào)的分析

惠天熱電股份有限公司 吳 江

文章中介紹了蒸汽鍋爐房給水泵和熱水鍋爐房循環(huán)泵的選型計(jì)算方法及注意事項(xiàng)，結(jié)合實(shí)例，探討了蒸汽鍋爐房給水泵選擇型號(hào)的過(guò)程。

鍋爐房 給水泵 循環(huán)泵

一、有關(guān)蒸汽鍋爐房給水泵選擇型號(hào)的計(jì)算

1、蒸汽鍋爐房給水泵流量qs的計(jì)算式為：

式中 qs——蒸汽鍋爐房給水泵的流量，m3/h

k——備用系數(shù)，取1.1～1.2

qs，sum——蒸汽鍋爐最大用汽負(fù)荷時(shí)的總給水量，m3/h

qs，o——其他用水量，如連續(xù)排污、定期排污、減溫器用水量等，m3/h

2、蒸汽鍋爐房給水泵揚(yáng)程hs的計(jì)算式為：

式中 hs——蒸汽鍋爐房給水泵的揚(yáng)程，m

hs，1 ——蒸汽鍋爐在實(shí)際的使用壓力下安全閥的開啟壓頭，m

Δhs，2——省煤器和給水管道的壓頭損失，m

Δhs，3——給水系統(tǒng)的最高與最低水位差，m

hs，4——附加揚(yáng)程，m，一般取3～5 m

3、蒸汽鍋爐房宜采用多臺(tái)鍋爐集中給水系統(tǒng)，給水泵性能及數(shù)量應(yīng)能滿足并聯(lián)運(yùn)行及全年負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求。給水泵的數(shù)量不應(yīng)少于2臺(tái)，當(dāng)其中任何一臺(tái)給水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余給水泵的流量應(yīng)能滿足所有運(yùn)行蒸汽鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需給水量的1.1倍。當(dāng)蒸汽鍋爐房設(shè)有減溫裝置或蓄熱器時(shí)，給水泵的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入減溫裝置或蓄熱器的用水量。

4、1 臺(tái)或多臺(tái)蒸汽壓力相同的蒸汽鍋爐，可選擇兩臺(tái)或多臺(tái)給水泵并聯(lián)運(yùn)行。如果采用母管供水，則可選用兩臺(tái)給水泵（1用1備），并采用變頻供水，這樣不僅減少耗電量，還使供水壓力穩(wěn)定。雖然造價(jià)較高，但通過(guò)變頻節(jié)能措施，一般3～4年就可以收回投資成本。

5、采用汽動(dòng)給水泵作為事故備用泵，其流量應(yīng)能滿足所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需給水量的20% ～40%。只有在具備一級(jí)電力負(fù)荷的鍋爐房和給水泵停止運(yùn)行不會(huì)造成鍋爐缺水時(shí)，可不設(shè)置汽動(dòng)給水泵，一般工業(yè)企業(yè)的非電站蒸汽鍋爐房不具備這樣的條件，因此必須設(shè)置。

二、熱水鍋爐房循環(huán)泵的選型計(jì)算

1、熱水鍋爐房循環(huán)泵質(zhì)量流量qm，w的計(jì)算式為：

式中qm，w——熱水鍋爐房循環(huán)泵的質(zhì)量流量，kg/h

Φ——計(jì)算熱負(fù)荷，W

cp——水的比定壓熱容，kJ/（kg?K）

ts——供水溫度，℃

tr——回水溫度，℃

2、熱水鍋爐房循環(huán)泵揚(yáng)程hw的計(jì)算式為：

式中 hw——熱水鍋爐房循環(huán)泵的揚(yáng)程，m

Δhw，1——換熱器及其管道壓頭損失，m

Δhw，2——供回水干管壓頭損失，m

Δhw，3——最不利用戶壓頭損失，m

Δhw，4——除污器壓頭損失，m

Δhw——附加余量，m，取3～5 m

3、熱水鍋爐房循環(huán)泵一般不少于2臺(tái)，其中一臺(tái)備用。循環(huán)泵一般安裝在熱水鍋爐的進(jìn)水側(cè)，但當(dāng)采用常壓熱水鍋爐供熱時(shí)，循環(huán)泵應(yīng)安裝在常壓熱水鍋爐的出水側(cè)。

三、水泵選型的注意事項(xiàng)

1、傳動(dòng)軸的密封盡量選用機(jī)械式密封，特別是蒸汽鍋爐房給水泵。雖然采用填料密封維修簡(jiǎn)單，但故障率和維修率高，工作量大。因此，應(yīng)選用機(jī)械式密封，使用壽命應(yīng)大于8000 h。

2、水泵電動(dòng)機(jī)是水泵運(yùn)行的動(dòng)力源，若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，水泵無(wú)法運(yùn)行。因此，電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和絕緣等級(jí)應(yīng)滿足安裝和使用環(huán)境的要求，確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。

3、若選用變頻供水，則選用的水泵揚(yáng)程應(yīng)比設(shè)計(jì)值略高。由于水泵在運(yùn)行3～5年后，隨著葉輪磨損及間隙的擴(kuò)大，揚(yáng)程會(huì)下降20～30 m，因此選用的水泵揚(yáng)程應(yīng)比設(shè)計(jì)值高出30%左右，才能保證水泵多年后仍能正常供水及變頻器的節(jié)能效果良好，從而延長(zhǎng)水泵的使用壽命。

4、當(dāng)給水溫度為常溫，在選用時(shí)可不特殊說(shuō)明。如果給水溫度>100℃，則應(yīng)在選用水泵時(shí)強(qiáng)調(diào)給水溫度。這是由于高溫泵與低溫泵在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和防汽蝕功能上都有所不同。

5、當(dāng)水泵入口最高位置低于水箱（或水池）液面時(shí)，在選擇時(shí)可不用特殊說(shuō)明。當(dāng)水泵入口最高位置高于水箱（或水池）液面時(shí)，則應(yīng)選擇強(qiáng)自吸泵。

四、實(shí)例

1、工程概況

舉例某一地區(qū)擁有1臺(tái)蒸汽鍋爐和1臺(tái)熱水鍋爐。工藝用汽和制備衛(wèi)生熱水用汽壓力為0.5MPa，工藝用汽量為0.89 t/h，制備衛(wèi)生熱水用汽量為0.65 t/h。

2、蒸汽鍋爐房給水泵選型

最大用汽負(fù)荷為1.54 t/h。定期排污量和連續(xù)排污量按鍋爐蒸汽流量的5%取用，即為0.1 t/h。備用系數(shù)取1.2。由式（1）計(jì)算得，給水泵的流量為1.968 t/h，查水泵樣本，選取流量為2 t/h。蒸汽鍋爐在實(shí)際使用壓力下安全閥的開啟壓頭hs，1=52 m，給水管道的壓頭損失Δhs，2=2 m，給水系統(tǒng)的最高與最低水位差 Δhs，3=3 m，附加揚(yáng)程Δhs，4=5 m。由式（2）計(jì)算得，蒸汽鍋爐房給水泵的揚(yáng)程hs=62 m。查水泵樣本，選取揚(yáng)程為72 m。根據(jù)最終選取的給水泵流量、揚(yáng)程，選用型號(hào)為25FL2-12×6的給水泵兩臺(tái)（1用1備）。傳動(dòng)軸的密封采用英國(guó)博格曼的機(jī)械式密封。

五、結(jié)束語(yǔ)

除了對(duì)蒸汽鍋爐房給水泵、熱水鍋爐房循環(huán)泵進(jìn)行選型計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)水泵制造廠家進(jìn)行實(shí)地考察。這是由于水泵制造技術(shù)的先進(jìn)與否，關(guān)系到水泵的性能是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定，是不容忽視的。

[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第2版)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008

[2]林宗虎，徐通模.實(shí)用鍋爐手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999

[3]童剛，李維東.給水泵螺旋軸封密封水量調(diào)整分析[J].熱力發(fā)電，2010，(01):71-73