發電廠循泵房旋轉濾網沖洗水泵選型分析

劉建東，李明志

（大唐烏沙山發電有限責任公司，浙江 寧波 315722）

浙江大唐烏沙山發電有限責任公司一期工程共有4臺600 MW燃煤機組，配套8臺循環水泵（即一機兩泵），每臺循環水泵入口配1套旋轉濾網裝置。2臺機組的4臺旋轉濾網共用1套沖洗水系統，沖洗水泵為3臺立式自吸長軸泵。運行中該泵經常發生振動超標、出力下降等情況，每次檢修均需投入大量的人力，同時損壞及缺陷超標部件較多，大量更換這些部件增大了維護成本。因此，急需對沖洗水泵進行改造。

1 原沖洗水泵結構

原旋轉濾網沖洗水泵選型及布局為傳統設計布置，即沖洗泵安裝于旋轉濾網后的進水間上部，泵型選用150HLY6-60型自吸立式多級長軸泵。泵體長達13.6 m，其中近8 m長期浸泡于海水中，受海水腐蝕嚴重，特別是受潮汐影響部位腐蝕尤為明顯。該泵葉輪級數為6級，而泵軸頸僅為Φ45 mm，運行中時常發生振動超標，每次解體檢修均有軸彎曲、斷軸、密封環及葉輪和支架組橡膠導軸承磨損報廢等問題，所以每次故障檢修需更換大量部件，造成維護成本及維護工作量增加。

另外沖洗水泵的故障還將影響到旋轉濾網的正常沖洗，直接威脅到循環水泵的安全運行，給機組安全穩定運行帶來隱患。

2 沖洗水泵選型

2.1 型式參數選擇

為滿足1臺機2臺旋轉濾網沖洗要求，泵的比轉速計算見式（1）。

式中：ns為比轉速；qv為流量，取200 m2/h；n為轉速，取1 450 r/min；H為揚程，取50 m。

通過計算并參考目前國外循環水泵房入口旋轉濾網沖洗水系統設計、選型相關資料，選擇KQH150-400型單級離心水泵。水泵的離心性能曲線如圖1所示，改造前后參數見表1。

2.2 水泵主要材質選擇

圖1 沖洗水泵的性能曲線

表1 改造前后沖洗水泵參數及效益對比

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

3 水泵布置及改造方案

在大氣壓力Pamb=100 kPa，循環水溫度最高為33.7℃的工作條件下，查飽和蒸汽壓力對應表得知循環水壓力Pv=5.43 kPa；查詢得知KQH150-400型單級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量，取流動損失壓力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。

由于單級臥式或立式離心水泵啟動時需具有一定的水壓，因此旋轉濾網后進水間上部的原取水口位置已不能滿足離心水泵使用技術要求，為此沖洗水泵實際安裝高度為6.30 m，需要最少16.43 kPa的入口水靜壓力。根據現場情況，水泵取水口改至循環水泵出口壓力母管，循泵出口壓力冬季最低為109.7 kPa，可滿足水泵要求。

另外，考慮到單臺機組停運會影響到同單元另外一臺機組的旋轉濾網正常沖洗，因此取水口由同單元2臺機組循環水壓力母管分別取水，經串聯后至沖洗水泵入口母管。此設計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、揚程滿足現場要求，效率提高、造價降低、體積減小、故障減少，檢修工時也有大幅下降。

4 結語

沖洗水泵改造后，已運行兩年時間，再未發生振動超標、軸彎曲、斷軸、密封環及葉輪和支架組橡膠導軸承磨損報廢等問題，能滿足旋轉濾網沖洗要求，安全性、經濟性、檢修工作量等指標都有較大的改善，使用效果良好。

[1]郭立君,何川.泵與風機[M].北京：中國電力出版社,2004.

[2]孔瓏.工程流體力學[M].北京：中國電力出版社,1998.

[3]余國琮.化工機械工程手冊[M].北京：化學工業出版社,2002.