回水沖渣泵節(jié)能改造

溫永波

(馬鋼股份有限公司熱電總廠,安徽馬鞍山 243000)

1 系統(tǒng)概述

熱電總廠現(xiàn)有3臺220 t/h高壓煤粉鍋爐，配有3臺除塵器（原為電除塵器，后分期分批改造為布袋除塵器）。鍋爐冷灰斗的濕渣和除塵器的干灰均采用了閉路水循環(huán)系統(tǒng)即水力除灰系統(tǒng)，灰渣在灰?guī)斐恋砗笥善囘\(yùn)給用戶。除灰系統(tǒng)見圖1?？紤]到系統(tǒng)的安全性和干灰市場，鍋爐冷灰斗的濕渣和除塵器的干灰也可以通過干式除灰系統(tǒng)排至干灰管由灰罐車運(yùn)輸?shù)接脩簟?/p>

圖1 熱電總廠水力除灰系統(tǒng)圖

2 改造的背景和現(xiàn)狀

馬鋼熱電總廠回水沖渣泵作為水力除灰系統(tǒng)的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)著加壓的任務(wù)，設(shè)計(jì)中一運(yùn)一備，共2臺。其主要的特性參數(shù)為：泵型號Z 200—80，出力700 m3/h，揚(yáng)程 80 m,電動機(jī) JSl138—4，電壓 6000 V，功率 300kW,轉(zhuǎn)速 1478 r/min。

后經(jīng)工藝改進(jìn)，安裝了氣力除灰設(shè)施，用水量大為減少，出水閥門開啟度僅為10%～20%，電流維持在27 A，出口壓力維持在50 m水柱恒壓供水就能維持整個(gè)水循環(huán)要求。長期在此工況下運(yùn)行，水頭損失很大，不僅浪費(fèi)電能，也加劇了出水閥門的磨損。

3 改造分析和改造方法

3.1 改造分析

我們通過認(rèn)真的計(jì)算，如果更換設(shè)備，需投資近30萬元，并且，重新澆灌基礎(chǔ)，將影響正常生產(chǎn)。故只能采用車削葉輪的方法來達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2 改造方法

3.2.1 水泵切削定律方程式

Q1：一切削前流量；Q2：一切削后流量；

D1：一切削前葉輪直徑；D2：一切削后葉輪直徑；

H1：一切削前揚(yáng)程；H2：一切削后揚(yáng)程；

P1：一切削前軸功率；P2：一切削后軸功率。

根據(jù)水泵的切削定律：可以看出,葉輪的揚(yáng)程與直徑的平方成正比。也就是說，葉輪的直徑越大，揚(yáng)程會更大。基于此理論，我們選擇了通過減小回水沖渣泵葉輪直徑的方法，來減小揚(yáng)程和流量，從而達(dá)到設(shè)備換型的目的。

為了保證實(shí)施可靠，分兩次減小葉輪的直徑，直到達(dá)到所要的效果。

為獲取數(shù)據(jù)，在改造前，我們根據(jù)出水閥門的開度和出口壓力，記錄以下兩個(gè)狀態(tài)：

A、葉輪直徑￠660mm，出水閥門開啟20%，出水閥門出口壓力表顯示50 m。

B、葉輪直徑￠660mm，出水閥門全開啟，出水閥門出口壓力表顯示75 m。

3.2.2 選型計(jì)算過程和效果檢查

根據(jù)水泵切削定律方程式有

計(jì)算出葉輪直徑＝580 mm。

在車制時(shí)，為保證同心度，葉輪安裝在泵軸上，以軸為基準(zhǔn)裝卡找正，徑向跳動0.02，葉輪車至￠580。渣泵安裝后試車，出水門全開，壓力表顯示58 m，并且，運(yùn)行中的振動也大為減小，電流為23 A。

將 D1＝660 mm,H1＝75m,H2＝50 m 代入后計(jì)算：根據(jù)切削方程式有

計(jì)算出葉輪直徑￠540 mm。

在車制時(shí)，為保證同心度，葉輪安裝在泵軸上，以軸為基準(zhǔn)裝卡找正，徑向跳動0.02，葉輪車至￠540 mm。渣泵安裝后試車，出水門全開，壓力表顯示50 m，并且運(yùn)行中的振動也大為減小,電流為19.4 A。

兩次試驗(yàn)原始記錄見表1。

表1 兩次試驗(yàn)原始記錄表

4 改造效果分析

5 結(jié)束語

水泵一直是企業(yè)生產(chǎn)過程中的耗能大戶，如何挖掘水泵節(jié)能途徑有很多學(xué)問。采用葉輪切削直徑改變水泵的技術(shù)性能是一種比較實(shí)用且成本低的節(jié)能降耗的方法。