某坑口電廠給水泵變速經(jīng)濟分析

李相功

摘要：本文以坑口電廠小型火力發(fā)電機組為研究對象，采用功率焓升法進行計算了給水泵在各負(fù)荷運行工況下定速和變速（利用液力耦合器實現(xiàn)）的凈消耗功率。計算結(jié)果表明：給水泵變速改造后，每年可節(jié)約36.87萬元，運行6.25個月可回收初投資。該電廠給水泵的節(jié)能改造很有必要性。

關(guān)鍵詞：給水泵；定速；變速；焓升；節(jié)能改造

引言

鍋爐給水泵是火力發(fā)電廠的重要輔機，也是電廠用電耗電大戶，中小型機組給水泵多采用定速調(diào)節(jié)，節(jié)流閥造成很大的節(jié)流損失增加廠用電，效率較低；同時存在低負(fù)荷運行時，調(diào)節(jié)閥上的壓力較大，對泵組的安全經(jīng)濟運行也是一個威脅。坑口電廠為整個礦區(qū)的穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)作出巨大貢獻(xiàn)。該電廠關(guān)停勢必會影響市煤炭行業(yè)的生產(chǎn)?？紤]眾多因素，對1#機組的節(jié)能改造也是迫在眉睫的問題。

1.功率焓升法

裝在汽輪機組熱力系統(tǒng)中的泵（如給水泵、凝結(jié)水泵、疏水泵、熱網(wǎng)泵），其消耗功率提高了給水比焓，起到了加熱器的作用。在鍋爐給水溫度不變的情況下，回?zé)峒訜崞髦薪o水加熱溫升減少。泵帶給給水的能量，代替了一定量抽汽加熱的作用。這部分少抽的汽，可在相應(yīng)抽汽口以后各級做功，在主蒸汽流量不變的情況下主機可多發(fā)出功率。因此，降低這類水泵的功率，相應(yīng)地會減少主機發(fā)出功率。原動機的驅(qū)動功率越低，整個熱力循環(huán)經(jīng)濟效益越好，只是回收能量稍少而已。對于有傳動損失的情況，驅(qū)動功率不完全傳給給水能量，一部分直接被冷卻介質(zhì)帶走，起不到加熱給水作用。不進入熱力系統(tǒng)的這部分能量，也就不能增加發(fā)出功率。另一些泵（如循環(huán)泵、油泵、工業(yè)水泵等）不和熱力系統(tǒng)連接，它們的功率降低值都是凈的效益。但不管哪種泵，提高泵的運行效率，一定會帶來經(jīng)濟效益。

下面介紹泵軸功率下降獲得凈效益的幾種計算方法：

1.1原理

（1）采用定速調(diào)節(jié)，依靠改變調(diào)節(jié)閥開度，改變管路的阻力特性來調(diào)節(jié)工作點。若需調(diào)節(jié)至所需流量Q1，采用定速調(diào)節(jié)時，改變管道阻力特性R1至R2，使R2曲線交水泵流量壓頭Q-H曲線S1于點B，從而得到水泵工作點。所以，原動機輸出功率為：

（2）采用變速調(diào)節(jié)時，通過改變水泵的性能曲線來達(dá)到所需的流量，如圖3-1，改變Q-H性能曲線s1，使之成為s2，使s2與管路阻力特性曲線交與A點，即為水泵工作點，從而得到相應(yīng)的H2，η值，所以原動機的輸出功率為

1.2給水泵焓升對主機功率影響計算

給水泵中給水溫度的升高，代替高壓加熱器一部分抽汽加熱，使加熱抽汽量減少。整個使熱系統(tǒng)加熱情況也會發(fā)生稍許變化。主機發(fā)出的功率的變化值，可以通過機組系統(tǒng)的熱平衡算得。給水泵焓升：定速時

求出各抽汽口效率，因為給水泵焓升應(yīng)用于8#高加，求出8#高加的抽汽效率η8，則主機增發(fā)功率為△P=△hη8qm

2.某坑口電廠節(jié)能計算

凝汽器的入口壓力為0.00502（MPa），除氧器出口溫度為158.0℃，出口壓力為1.32MPa

由以上計算得出在所有負(fù)荷下年節(jié)約的電能為1202347.5kW，由于電廠發(fā)出的電能受上網(wǎng)電價的控制，每個地方的上網(wǎng)電價都不一樣，這里按0.3元/kW·h的市場上網(wǎng)電價計算，該電廠給水泵每年節(jié)約電能為0.3×11202347.5=36.07萬元；YOTGC530/3000液力偶合器，它的市場價格是19.2萬元（兩臺）。則投資回收期19.2÷（36.07÷12）=6.25月，以后的節(jié)電費即為純收入了。

3.結(jié)論

（1）采用變速調(diào)節(jié)，所有負(fù)荷下年節(jié)約的電能為1202347.5kW，6.25個月即可回收液力偶合器的投資；

（2）在給水泵變速調(diào)節(jié)下，低負(fù)荷時給水泵節(jié)約功率更為可觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊乃喬，姜麗英.液力調(diào)速與節(jié)能.國防工業(yè)出版社.

[2]林啟華.泵與風(fēng)機的變速節(jié)能.水利電力出版社.

[3]林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論.西安交通大學(xué)出版社.

[4]張立德.調(diào)速性液力偶合器在熱力發(fā)電裝置中的應(yīng)用，節(jié)能，1997，9.

[5]童祖楹，劉祥春.液力偶合器.上海交大出版社.