發(fā)電廠循泵房旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水泵選型分析

劉建東，李明志

（大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 寧波 315722）

浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程共有4臺(tái)600 MW燃煤機(jī)組，配套8臺(tái)循環(huán)水泵（即一機(jī)兩泵），每臺(tái)循環(huán)水泵入口配1套旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)裝置。2臺(tái)機(jī)組的4臺(tái)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)共用1套沖洗水系統(tǒng)，沖洗水泵為3臺(tái)立式自吸長軸泵。運(yùn)行中該泵經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)超標(biāo)、出力下降等情況，每次檢修均需投入大量的人力，同時(shí)損壞及缺陷超標(biāo)部件較多，大量更換這些部件增大了維護(hù)成本。因此，急需對(duì)沖洗水泵進(jìn)行改造。

1 原沖洗水泵結(jié)構(gòu)

原旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水泵選型及布局為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)布置，即沖洗泵安裝于旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)后的進(jìn)水間上部，泵型選用150HLY6-60型自吸立式多級(jí)長軸泵。泵體長達(dá)13.6 m，其中近8 m長期浸泡于海水中，受海水腐蝕嚴(yán)重，特別是受潮汐影響部位腐蝕尤為明顯。該泵葉輪級(jí)數(shù)為6級(jí)，而泵軸頸僅為Φ45 mm，運(yùn)行中時(shí)常發(fā)生振動(dòng)超標(biāo)，每次解體檢修均有軸彎曲、斷軸、密封環(huán)及葉輪和支架組橡膠導(dǎo)軸承磨損報(bào)廢等問題，所以每次故障檢修需更換大量部件，造成維護(hù)成本及維護(hù)工作量增加。

另外沖洗水泵的故障還將影響到旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的正常沖洗，直接威脅到循環(huán)水泵的安全運(yùn)行，給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。

2 沖洗水泵選型

2.1 型式參數(shù)選擇

為滿足1臺(tái)機(jī)2臺(tái)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗要求，泵的比轉(zhuǎn)速計(jì)算見式（1）。

式中：ns為比轉(zhuǎn)速；qv為流量，取200 m2/h；n為轉(zhuǎn)速，取1 450 r/min；H為揚(yáng)程，取50 m。

通過計(jì)算并參考目前國外循環(huán)水泵房入口旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型相關(guān)資料，選擇KQH150-400型單級(jí)離心水泵。水泵的離心性能曲線如圖1所示，改造前后參數(shù)見表1。

2.2 水泵主要材質(zhì)選擇

圖1 沖洗水泵的性能曲線

表1 改造前后沖洗水泵參數(shù)及效益對(duì)比

綜合考慮水泵的使用壽命及工程投資費(fèi)用，水泵與海水介質(zhì)接觸的部件選用耐海水性能較好的不銹鋼316L材質(zhì)，水泵殼體選用耐海水鎳鉻鑄鐵材質(zhì)；配套電機(jī)選用戶外型IP55型電機(jī)。

3 水泵布置及改造方案

在大氣壓力Pamb=100 kPa，循環(huán)水溫度最高為33.7℃的工作條件下，查飽和蒸汽壓力對(duì)應(yīng)表得知循環(huán)水壓力Pv=5.43 kPa；查詢得知KQH150-400型單級(jí)離心水泵的有效汽蝕余量Δp=38 kPa；考慮吸水管道長度和彎頭數(shù)量，取流動(dòng)損失壓力pw=10 kPa；如果水泵入口水無靜壓頭，允許幾何安裝高度Hg為：

式中：ρ為水的密度；g取10 N/kg。

由于單級(jí)臥式或立式離心水泵啟動(dòng)時(shí)需具有一定的水壓，因此旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)后進(jìn)水間上部的原取水口位置已不能滿足離心水泵使用技術(shù)要求，為此沖洗水泵實(shí)際安裝高度為6.30 m，需要最少16.43 kPa的入口水靜壓力。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，水泵取水口改至循環(huán)水泵出口壓力母管，循泵出口壓力冬季最低為109.7 kPa，可滿足水泵要求。

另外，考慮到單臺(tái)機(jī)組停運(yùn)會(huì)影響到同單元另外一臺(tái)機(jī)組的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)正常沖洗，因此取水口由同單元2臺(tái)機(jī)組循環(huán)水壓力母管分別取水，經(jīng)串聯(lián)后至沖洗水泵入口母管。此設(shè)計(jì)避免了沖洗水泵在惡劣工況下工作，從而提高其使用壽命。

由表1可以清楚看出，改造后水泵流量、揚(yáng)程滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，效率提高、造價(jià)降低、體積減小、故障減少，檢修工時(shí)也有大幅下降。

4 結(jié)語

沖洗水泵改造后，已運(yùn)行兩年時(shí)間，再未發(fā)生振動(dòng)超標(biāo)、軸彎曲、斷軸、密封環(huán)及葉輪和支架組橡膠導(dǎo)軸承磨損報(bào)廢等問題，能滿足旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗要求，安全性、經(jīng)濟(jì)性、檢修工作量等指標(biāo)都有較大的改善，使用效果良好。

[1]郭立君,何川.泵與風(fēng)機(jī)[M].北京：中國電力出版社,2004.

[2]孔瓏.工程流體力學(xué)[M].北京：中國電力出版社,1998.

[3]余國琮.化工機(jī)械工程手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002.