135MW機組給水泵及其系統(tǒng)節(jié)能改造的研究

趙梁

【摘要】當前，節(jié)能減排成為電廠的重要發(fā)展趨勢。本文主要從唐湖電力分公司兩臺135MW機組給水泵運行存在的問題入手，重點對節(jié)能改造和實施改造后的經(jīng)濟效益進行了分析，希望給行業(yè)相關人士一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】135MW機組；給水泵；節(jié)能改造

1.引言

近年來，唐湖電力分公司對生產(chǎn)運行期間的環(huán)境保護工作予以高度重視，前后總計投入8770萬元用于對環(huán)境保護設施的建設，有效實現(xiàn)了環(huán)保設施的“三同時”，且達到驗收標準。本文主要對公司135MW機組給水泵及其系統(tǒng)節(jié)能改造進行分析。

2.135MW機組給水泵及其系統(tǒng)存在的主要問題

2.1泵的運行效率低

大量實踐表明，QFS-135-2雙水內(nèi)冷發(fā)電機給水泵的運行效率通常為70%左右，比先進設備低大約6%-8%，大大增加了給水的耗電功率。

2.2出力不夠，對機組的滿負荷運行造成影響

隨著電網(wǎng)調(diào)峰幅度的不斷提升，電廠在原有的電機和泵之間加設了液力耦合器，實現(xiàn)對電機的調(diào)速運行。因耦合器存在著一定的滑差，導致泵余量不足的情況出現(xiàn)，對機組的滿負荷運行造成一定影響。

2.3葉輪和導葉通流部分的匹配不合理

一旦葉輪與導葉的通流部分出現(xiàn)匹配不合理的情況，則極易導致泵的高效點與運行工況偏離的情況出現(xiàn)。為此，應通過增加葉輪直徑的方式實現(xiàn)對泵出力的提升，且在車削原正導葉之后，需進一步增加導葉進口通流的面積，使得泵的高效工況點逐步向大流量偏移?？傊眯实偷囊淮笾匾蚓褪峭髅娣e大。

2.4系統(tǒng)復雜，阻力增加

為滿足鍋爐正常水位的需求，原有給水系統(tǒng)采用的是給水調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)，加裝耦合器之后，泵則改為調(diào)速運行狀態(tài)，通過對泵轉(zhuǎn)速的調(diào)整可以滿足鍋爐正常水位的需要。加上給水操作臺存在著一定的壓差損失，無形中增加了泵的耗電功率。

3.135MW機組給水泵及其系統(tǒng)的節(jié)能改造措施

3.1重新設計葉輪和導葉型線

結(jié)合電廠的實際運行情況，對葉輪和導葉型線予以重新設計。具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，在對葉輪進口進行選擇的過程中，可以使用口徑較小的設備，從而有效降低泵的容積損失；第二，選擇較大的反導葉出口角度，使得葉輪進口的流動性更加流暢、合理；第三，需要對導葉入口的速比進行合理選擇，以便減小正導葉的入口面積，從而實現(xiàn)對泵的工況點和運行的控制，大大提升設備的高效運行范圍；第四，不需要對中段進行更換，正導葉出口可以使用半圓截面，從而實現(xiàn)擴散段長度和擴散損失的降低；第五，選擇較大的導葉進口基圓直徑，并對葉輪直徑的計算范圍適當拓寬，以便滿足機組的實際運行需求；第六，對泵的性能參數(shù)加以選擇，使其能夠適應機組不同參數(shù)的運行要求。

3.2試驗選擇適當?shù)慕o水泵設計參數(shù)

對唐湖電力分公司135MW機組給水系統(tǒng)相關運行參數(shù)進行分析，得到與機組滿負荷運行相符的給水泵參數(shù)如下：

第一，將給水操作臺予以保留，且給水門處于全開狀態(tài)下，此時，給水流量能夠達到400t/h，給水泵的入口壓力位0.63MPa，出口壓力位16.5MPa。

第二，將給水操作臺去掉之后，給水流量為400t/h，此時給水泵入口壓力為0.63MPa，出口壓力為15.1MPa。綜合考慮大修工期內(nèi)泵的老化以及電力系統(tǒng)周波突降等各類因素的影響，還需要在對泵組的調(diào)速過程中留有3%-3.5%的轉(zhuǎn)速余量，使其符合機組滿負荷運行的具體要求。具體可以表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，當耦合器額定轉(zhuǎn)差率為0.975時，其低速型耦合器的額定輸出轉(zhuǎn)速可以達到0.975×2985=2910r/min，依據(jù)電廠實際運行情況，可以將泵的運行轉(zhuǎn)速設置為2800r/min，也就是轉(zhuǎn)差余量為1-2800/2910=3.78%；第二，新設計泵在前期投入使用過程中，出口流量可以達到400t/h，給水泵入口壓力為0.63MPa，出口壓力為15.1MPa，給水泵轉(zhuǎn)速達到2800r/min；第三，當機組進氣量保持在400t/h，耦合器在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運行時，泵的出口壓力為16.1MPa；第四，當泵出口壓力為15.1MPa，且耦合器在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運行時，泵的出口流量能夠達到451t/h。上述機組的各項參數(shù)均能夠滿足一個大修工期內(nèi)整個機組滿負荷運行下的具體需要。

3.3對原泵尚好的部件予以合理利用，降低改造投資

經(jīng)過大量實踐表明，電廠機組給水泵具有良好的穩(wěn)定性，其泵軸、競逐部件以及相關的平衡裝置具有較高的可靠性，且各部分的材質(zhì)也非常優(yōu)良，所以完全可以繼續(xù)使用，在實現(xiàn)對設備統(tǒng)一管理的同時，還能夠大大節(jié)省設備投資，降低改造成本。

3.4其他措施

在對機組給水泵進行節(jié)能改造的過程中，還需要對爐側(cè)給水操作臺進行改造，去掉給水調(diào)整門，從而實現(xiàn)給水系統(tǒng)運行阻力的大大降低。同時，還能夠?qū)⒔o水操作臺的壓差損失予以相應的消除，并將給水流量的差壓合理調(diào)整為給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)狀態(tài)，

4.改造后的節(jié)能效果

4.1經(jīng)濟效益分析

經(jīng)過對汽輪機汽封系統(tǒng)與煙氣余熱回收系統(tǒng)實施改造之后，依據(jù)鍋爐設計效率的87%來進行計算，二者實際降耗在9.11g/kWh左右。對靜電除塵器的電源進行改造之后，實際降耗在65%以上。依據(jù)標煤價格690元/噸和上網(wǎng)電價0.35元/kWh進行計算，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)年節(jié)約標煤超過六千噸，大大提升了電廠的經(jīng)濟效益。

4.2社會效益分析

唐湖電力分公司對機組給水泵及其系統(tǒng)進行節(jié)能改造，取得了良好的社會效益。具體如下：一是有效提升了電收塵效率；二是明顯降低了污染物的排放濃度；三是大大降低了排煙的濃度，有效改善了當?shù)乜諝猸h(huán)境；四是全面提升了電廠的熱利用效率，節(jié)省了大量能源。

參考文獻

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