循環(huán)水泵節(jié)能改造分析

摘 要：本文介紹了某熱電公司2×300MW二號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵節(jié)能改造的情況，通過分析二號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵運(yùn)行裝置，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵設(shè)計(jì)性能與裝置特性存在較大偏差，導(dǎo)致循環(huán)水泵運(yùn)行嚴(yán)重偏工況（偏離高效區(qū)）運(yùn)行，在對(duì)裝置特性進(jìn)行分析后，提出了對(duì)循環(huán)水泵具體改造方案并實(shí)施，通過改造，在改變循環(huán)水泵的運(yùn)行工況的同時(shí)，提高泵的運(yùn)行效率，達(dá)到了節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵；立式斜流泵；裝置特性

中圖分類號(hào)：TH38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）26-0265-02

1 前 言

循環(huán)水泵在濕冷機(jī)組中是一種很重要的輔機(jī)設(shè)備。由于受地理位置、環(huán)境條件、取水條件的影響，導(dǎo)致循環(huán)水泵在性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)安裝形式、水質(zhì)情況、材料選用等方面的變化是比較多的。在單臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大的前提下，單臺(tái)循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)流量也不斷增大，大型循環(huán)水泵多采用立式斜流泵。立式斜流泵有性能適用運(yùn)行范圍寬廣，泵本身具有高效區(qū)寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、戰(zhàn)地面積小、便于安裝維護(hù)等特點(diǎn)，唐山熱電公司二號(hào)機(jī)組的循環(huán)水泵就是這種泵型。

2 二號(hào)機(jī)循環(huán)水泵的運(yùn)行情況

某熱電公司2×300MW二號(hào)機(jī)組投產(chǎn)于2004年9月，循環(huán)水泵采用長(zhǎng)沙水泵廠生產(chǎn)的3臺(tái)60LKXC-26A大型立式斜流泵，循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)參數(shù)為：

Q=3.48m3/s，H=25m，η=87.0%，循環(huán)水泵設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n=425rpm，電機(jī)配套功率為1250kW。

考慮到機(jī)組冬季供熱，為達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，選用了三臺(tái)循環(huán)水泵，冬季供熱期間一臺(tái)泵運(yùn)行；春秋季節(jié)兩臺(tái)泵運(yùn)行，夏季三臺(tái)泵運(yùn)行。但由于系統(tǒng)裝置特性偏離設(shè)計(jì)工況，導(dǎo)致水泵運(yùn)行偏離設(shè)計(jì)工況很多，實(shí)際運(yùn)行時(shí)無法達(dá)到設(shè)計(jì)值，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)如下：

兩泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)：

泵出口壓力：0.20MPa，前池水位高于出口壓力表中心1.3m；初步計(jì)算該泵實(shí)際運(yùn)行揚(yáng)程約為19.0m；

一泵運(yùn)行時(shí)：

泵出口壓力：0.165MPa，前池水位高于出口壓力表中心1.3m；初步計(jì)算該泵實(shí)際運(yùn)行揚(yáng)程約為15.5m；

通過對(duì)上述數(shù)據(jù)分析可以初步判斷，循環(huán)水泵運(yùn)行過程中嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況，造成冷卻水量浪費(fèi)，且泵的運(yùn)行效率低。

3 泵的裝置特性

根據(jù)二號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，對(duì)泵的裝置特性進(jìn)行了分析，根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)，通過對(duì)運(yùn)行工況分析，來判斷循環(huán)水泵運(yùn)行的實(shí)際性能參數(shù)，并對(duì)循環(huán)水泵的性能優(yōu)化提出了方案。

3.1 一機(jī)兩泵并聯(lián)運(yùn)行單泵工況分析

3.1.1 泵實(shí)際揚(yáng)程計(jì)算

出口壓力：HP=0.20×102=20.4m

出口壓力表距前池水位高度：Hg=-1.3m

根據(jù)循環(huán)水泵出廠的試驗(yàn)報(bào)告，按揚(yáng)程19.4m，對(duì)應(yīng)流量為4.4m3/s

3.1.2 所以該泵運(yùn)行揚(yáng)程

H=20.4-1.3+0.316=19.416m

查該泵出廠試驗(yàn)性能曲線，在揚(yáng)程H=19.4m對(duì)應(yīng)的其實(shí)際運(yùn)行流量為：Q=4.4m3/s=15840m3/h，泵的實(shí)際η=72%，電機(jī)運(yùn)行電流146A。

3.2 一機(jī)一泵運(yùn)行單泵工況分析

3.2.1 泵實(shí)際揚(yáng)程計(jì)算

出口壓力：HP=0.165×102=16.8m

出口壓力表距前池水位高度：Hg=-1.3m

根據(jù)該泵出廠的試驗(yàn)報(bào)告，按揚(yáng)程15.9m，對(duì)應(yīng)流量為4.89m3/s

3.2.2 所以該泵運(yùn)行揚(yáng)程

H=16.8-1.3+0.4=15.9m

查該泵出廠試驗(yàn)性能曲線，在揚(yáng)程H=15.9m對(duì)應(yīng)的其實(shí)際運(yùn)行流量為：Q=4.89m3/s=17604m3/h，泵的實(shí)際η=65%，電機(jī)運(yùn)行電流148A。

由以上數(shù)據(jù)對(duì)比設(shè)計(jì)參數(shù)分析，我們可以準(zhǔn)確判斷，機(jī)組運(yùn)行正常時(shí)，循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)行水量偏大，循環(huán)水泵運(yùn)行偏離最佳設(shè)計(jì)工況，說明該循環(huán)水系統(tǒng)裝置特性在設(shè)計(jì)初期將該系統(tǒng)裝置揚(yáng)程設(shè)計(jì)偏大，導(dǎo)致泵實(shí)際運(yùn)行偏離高效區(qū)。因此該泵在實(shí)際運(yùn)行中很不經(jīng)濟(jì)。

4 循環(huán)水泵的節(jié)能改造

結(jié)合循環(huán)水泵制造公司對(duì)該循環(huán)水泵運(yùn)行狀況進(jìn)行的分析，電廠重新對(duì)循環(huán)水泵兩泵并聯(lián)單泵的運(yùn)行進(jìn)行了修正，修正后的參數(shù)為Q=4.4m3/s=15840m3/h，H=19.5m，η=86.6%。

該循環(huán)水泵制造公司湖南湘電長(zhǎng)沙水泵有限公司根據(jù)我廠提出的修正設(shè)計(jì)參數(shù)，本著為電廠節(jié)約改造成本，同時(shí)能達(dá)到節(jié)能降耗的目的，湖南湘電長(zhǎng)沙水泵有限公司提出了對(duì)該循環(huán)水泵的水力部件進(jìn)行更換（即葉輪和導(dǎo)葉體），其余部件保留，改造運(yùn)行之后對(duì)該循環(huán)水泵的驗(yàn)收分析達(dá)到了預(yù)期的效果。

5 節(jié)能改造前后節(jié)能對(duì)比（以單泵運(yùn)行為例）

以單泵運(yùn)行電機(jī)輸出功率進(jìn)行分析：

由改造前后每天的耗電量可以看出，改造之后大大節(jié)約了廠用電。當(dāng)然，根據(jù)季節(jié)的不同，泵的運(yùn)行數(shù)量及調(diào)節(jié)方式也不一樣，節(jié)約廠用電的效果也不一樣，但可以肯定的是，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行裝置進(jìn)行分析之后，對(duì)循環(huán)水泵的運(yùn)行工況進(jìn)行比較準(zhǔn)確的把握，改造之后的循環(huán)水泵，運(yùn)行效率更高，與管路裝置特性吻合的更好，改造后該循環(huán)水泵運(yùn)行為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

6 節(jié)能改造總結(jié)

我國(guó)目前電力能源以火電為主，火電裝機(jī)容量占電力比重很大，且主要以水冷機(jī)組居多，從火電廠循環(huán)水泵的使用情況分析，在火電站建造初期，循環(huán)水泵的管路裝置揚(yáng)程都計(jì)算偏大，造成循環(huán)水泵運(yùn)行偏離高效區(qū)，導(dǎo)致運(yùn)行冷卻水量偏大造成浪費(fèi)，尤其是冬季水量浪費(fèi)更大，消耗大量能源。

按照國(guó)家提出的節(jié)能環(huán)保降低能耗的大政方針要求，從我廠循環(huán)水泵節(jié)能改造的成功案例可以看出，對(duì)火電廠現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行認(rèn)真分析，通過各種不同的改造方式，我們可以提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量及效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：宇航出版社，1995.

[2]沈陽水泵研究所，葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

收稿日期：2018-8-7