最新消息:

電廠300MW機組循環水泵增流改造

水泵原理 臥泉泵業 854瀏覽 0評論

電廠4臺300 MW國產引進型汽輪發電機組,配置了8臺立式混流泵,泵原始設計參數:流量19 600 m3/h,揚程16.77 m,轉速370 r/min,水泵效率87%。電機額定參數:功率1 250 kW,電流158 A,電壓6 kV,頻率50 z,轉速370 r/min。由于電廠使用的汽輪發電機組中的凝汽器面積與國產同類型機組相比相對偏小,冷凝效果較差,導致機組真空不夠,影響出力。另外,電廠使用的循環泵葉輪為組合式結構,強度低,在其葉片根部曾發生過裂紋和斷裂現象,泵的實際出力達不到設計要求。這些問題嚴重影響機組安全經濟運行,且循環水泵是該電廠廠用電的主要消耗源之一,約占整臺機組廠用電量的20%,因此,對電廠的循環水泵進行增流改造,可提高排汽真空、運行效率和安全可靠性,具有十分重大的經濟價值和社會效益。

1循環水泵改造

由于循環泵成为人视频免费视频免费观看體積大、質量重、價格較貴,為增大流量而將葉輪殼體全部進行改造,勢必造成很大浪費。而且將殼體和葉輪全部重新設計制造后,泵的安裝尺寸、進出口法蘭直徑等也發生變化,給安裝帶來極大不便。因此實際改造時,采用了殼體不動,電機不換,僅改造葉輪的小改方案。具體要求如下:

成为人视频免费视频免费观看a)改造后的葉輪安裝時,與原葉輪完全互換,且泵的其它零部件不變動;

b)改造后的泵葉輪性能參數必須滿足原系統和原配電機不變的情況下,泵流量由原設計19.6×103m3/h,增加到 21×103~22×103 m3/h,保證電機不超功率;

c)將組合式葉輪結構改成整體鑄造葉輪結構,提高葉片強度。

成为人视频免费视频免费观看1.1葉輪水力技術改造

因為改進的要求是泵殼體不動,只改進葉輪,所以葉輪的設計受到原泵殼體幾何尺寸及流體力學特性限制,而且改造后流量大幅度增加,必然導致各過流通道內流速明顯加大,水力損失也隨之增大。在此條件下,要保證水泵效率不下降,則必須采用先進的設計方法,優化轉輪等過流通道,研究各過流部件的匹配關系,使水力損失最小,取得最佳性能。

為了增強泵葉片強度,改造時將原泵的組合式葉輪,改造成整體鑄造葉輪。結合實驗與經驗確定新葉輪葉片安放角由原來的0°改為逆時針加大3°。葉片設計以相似換算法為基礎,經過初步換算得到葉輪的軸面尺寸后,根據殼體和軸的尺寸對葉輪進口頸部直徑和輪轂直徑進行必要的修正。修正時兼顧提高泵的抗氣蝕性能,加大葉輪的進口過流面積。修正后是否合理還要進行軸面液流過水斷面面積變化規律檢查和方格網流線檢查。發現不合理現象再重新修正,再檢查,直到合理。葉輪的設計選用可靠的高效水力模型,模型的性能曲線,模型換算公式為:

式中:λ——放大系數,λ=4.1;

成为人视频免费视频免费观看qV,p——實物泵的體積流量,m3/h;

qV,m——模型泵的體積流量,m3/h;

Hp——實物泵揚程,m;

Hm——模型泵揚程,m;

np——實物泵轉速,370 r/min;

成为人视频免费视频免费观看nm——模型泵轉速,1 450 r/min;

成为人视频免费视频免费观看ηp——實物泵效率,%;

ηm——模型泵效率,%。

成为人视频免费视频免费观看1.2加工制造工藝優化

由于高比轉速離心泵成为人视频免费视频免费观看葉片為扭曲葉片,采用普通木模整體鑄造葉輪會產生較大偏差,葉輪過流面也較粗糙。因此,在制造改造后的循環泵葉輪時,采用不變形的塑料模。葉片模具的型面采用組合樣板嚴格檢查,保證符合設計要求。造型采用先進的組合泥芯新工藝,型沙采用樹脂砂,以提高鑄件的幾何形狀精度和相對位置精度,降低表面粗糙度(Ra12.5~25)和減少原始不平衡。對不銹鋼鑄件進行固溶化處理,提高機械性能,減少偏析,提高抗蝕能力。葉片型面全部進行打磨拋光,粗糙度達到Ra3.2~6.3,提高效率。葉輪進行嚴格靜平衡,葉片進行無損探傷。

 

成为人视频免费视频免费观看2改造后試驗結果及分析

2.1試驗結果

按照水泵試驗標準,對循環泵模型進行了試驗。試驗時循環水供水方式采用單元制,通過調整泵出口閥門調整循環水量。共測量了6個不同流量下的工況。模型泵試驗數據見表3,其中泵揚程和泵效率計算公式如下:

式中:p1,p2——泵進、出口壓力,Pa;

ρ——循環水密度,kg/m3;

成为人视频免费视频免费观看g——重力加速度,9.81 m/s2;

成为人视频免费视频免费观看v1,v2——泵進、出口處流速,m/s;

ΔZ——泵出、入口壓力表高程差,m;

Pu——泵的有效功率,kW;

成为人视频免费视频免费观看qV為泵體積流量,d1、d2為泵進出口壓力表處直徑;Pu=ρgqVH/(3 600×1 000),為泵的揚程;Pa=Pd·ηd(聯軸器傳動效率取1),Pd為電機輸入功率,ηd為電機效率。

根據上述模型換算公式(1)、(2)、(3)對表3中的數據進行換算,得到實物泵數據。根據泵設計經驗,對數據進行修正,得到的生產廠家提供給電廠的+3°葉輪改進設計參數。電力試驗研究所2001年對電廠改進后的2號循環泵進行試驗,得到的循環泵實測數據。

2.2試驗分析

2號泵改造后(+3°葉輪)的流量、揚程和效率基本上達到了設計的要求,泵高效運行范圍大約在21×103~22×103 m3/h之間,達到了改造協議中“泵效率不低于80%”的要求。同時,泵高效運行范圍也變寬,向著大流量方向移動,在揚程相同的情況下,改進后的泵流量比原設計額定流量(19.6×103 m3/h)增加了2 000~2 500 m3/h,因此,改進后循環泵可長期處于高效范圍運行。試驗得到的循環泵效率比原設計87%要低,其原因:由于改造之前對葉輪室進行了切削,本次改造只是對葉輪進行改造,未對葉輪室進行相應改造,使得葉輪葉片進口端一部分伸在葉輪與葉輪室配合之外,大大增加了葉輪室容積損失,從而降低了水泵效率。此外,葉輪室入口直徑原設計為1.13 m,進入葉輪的水流速度為6.65 m/s,如此大流速的水柱撞擊不在葉輪室內的葉片邊,反撞水流與進口水流共撞,產生紊流和旋渦,從而使葉片入口水流流態變壞,導致水泵水力效率降低,水泵總效率降低5%~6%。

成为人视频免费视频免费观看改造后在保證電機不超過額定電流的同時提高循環泵流量,并且能使循環泵運行在高效率區內,實現冬季額定負荷下采用三泵兩機,夏季額定負荷下采用四泵兩機運行。以每年運行7 000 h計算:改進前因循環水量不足,為保證真空,冬季四泵兩機運行,改進后則三泵兩機運行。四泵兩機比三泵兩機每臺機組每小時多耗廠用電600 kWh,一年折合人民幣36萬元。另外,循環水量增加,改善了凝汽器真空,同等煤耗情況下,增加機組靜出力,提高機組的經濟性。

3結論

成为人视频免费视频免费观看電廠2號循環泵葉輪改造,采用整體鑄造的不銹鋼葉輪,改進加工工藝,優化葉輪型線,葉片安放角從原設計角度逆時針加大3°,保證電機不超過額定電流而提高了循環泵流量,且使循環泵運行在高效率區內。試驗與實際運行情況表明,2號循環泵葉輪改造是比較成功的,它不僅解決了實際運行循環水量偏小影響冷凝器真空的狀況,而且改進后節能效果顯著,保證葉輪安全可靠運行。其改造的成功經驗,不僅為珠江電廠其它循環泵改造提供了依據,同時為類似循環泵改造提供了成功經驗。

轉載請注明:臥泉泵業博客 » 電廠300MW機組循環水泵增流改造

發表我的評論
取消評論

表情

Hi,您需要填寫昵稱和郵箱!

  • 昵稱 (必填)
  • 郵箱 (必填)
  • 網址