電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造

范漢林

摘 要：水泵是工業(yè)生產(chǎn)過程中最常用的部件之一。隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，給水泵能耗過高已成為制約工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要問題。因此，有關部門和人員需要全面分析生產(chǎn)實際情況，給水泵綜合優(yōu)化改造，使給水泵在生產(chǎn)活動中發(fā)揮更大的價值。基于節(jié)能環(huán)保的發(fā)展背景，如何提高節(jié)能水平成為當前研究的熱點。分析了電廠循環(huán)水泵的節(jié)能優(yōu)化，提出降低水泵運行能耗的方法，提高運行效率提高經(jīng)濟效益，為電廠可持續(xù)發(fā)展提供支持。

關鍵詞：電廠;循環(huán)水泵;節(jié)能優(yōu)化

因為電廠循環(huán)水泵的功率很高，大功率運行會消耗大量電能，所以優(yōu)化改造水泵，進而降低功率損耗具有重要意義。這需要對泵的運行能耗進行分析，找出能耗大的原因，采取有針對性的措施，然后降低能耗。

1.傳統(tǒng)電廠循環(huán)水泵存在的問題

從電廠以往的運行方式看，電能的消耗，存在著以下兩個問題：第一，如果電廠循環(huán)水泵揚程很低，設備運行效率不高，并且如果兩個循環(huán)水泵并聯(lián)，單臺泵的平均流量和效率相對較小，一般來說，流量小于18%，運行效率約17%。單泵運行時，裝置平均流量約為7%，平均運行效率約11.4%，會造成巨大的能源消耗。第二，如果循環(huán)水泵并聯(lián)，基于水系統(tǒng)阻力水平的分析，循環(huán)水泵的流量和揚程特性很小，使功率消耗更大，所以我們要進行節(jié)能改造和優(yōu)化。

2.電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造案例分析

目前，1機2泵方案在國內(nèi)電廠中應用廣泛，循環(huán)水泵采用立式斜流泵，但1000MW機組循環(huán)水泵流量過大，有兩種配置方案：1機2泵，1機3泵。以實際工程為例，對循環(huán)水系統(tǒng)1號機組3號泵（機組系統(tǒng)）和1號機組2號泵（膨脹機組系統(tǒng)）兩種方案進行了技術經(jīng)濟比較，為類似工程的設計提供理論參考。

2×1000MW機組循環(huán)水系統(tǒng)兩種方案配置比較見表1。1機2泵方案配置的循環(huán)水泵流量大，目前國內(nèi)1000MW機組采用一機兩泵的方案，均采用進口泵。1機2泵方案系統(tǒng)中，一臺循環(huán)水泵設有兩個進水流道，這必然會增加旋轉篩、粗攔污柵、鋼閘門等設備的數(shù)量，其他輔助設備材料數(shù)量較多，應配置相應的控制設備。維修復雜，接觸閥安全要求高。1機3泵方案中循環(huán)水泵參數(shù)與國內(nèi)600MW直流供水電廠相當，其國產(chǎn)循環(huán)水泵及電機廣泛應用于600MW火電廠，實踐證明，這種立式斜流泵運行穩(wěn)定、安全可靠、高效節(jié)能、維修方便，技術比較成熟。清洗機和旋轉濾網(wǎng)的型號也是600MW直流循環(huán)水系統(tǒng)的常用型號，運行可靠性高，維修方便。對于機組系統(tǒng)，兩臺機組的循環(huán)水系統(tǒng)是完全獨立的，運行調(diào)節(jié)水量靈活，維護方便，優(yōu)勢明顯。綜上所述，與技術相比，1號機組3號泵方案更成熟可靠。

3.電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造策略

3.1水力部件的改造與優(yōu)化

從電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化的實施看，重點改造液壓元件，一般來說，優(yōu)化葉輪、導葉等。改造優(yōu)化方案的實施，使用效率公式，進行出口流道截面積、蝸殼初始段擴散角等各種參數(shù)的計算。除此之外，要保證電廠循環(huán)水泵改造優(yōu)化后的運行效果，蝸殼面積大，葉輪出口寬度大，合理擴大高效區(qū)，實現(xiàn)高效區(qū)相關性能參數(shù)的精確控制，同時，確保實際管道的特性相互一致。改造優(yōu)化措施如下：

3.1.1.吸入喇叭口

吸入喇叭口上法蘭與下外連接管連接，更換后水泵機組高程保持在8.12米，吸入室底部標高保持在9.5m。在整個改造優(yōu)化期間，做好運行狀態(tài)調(diào)試，以避免水流的漩渦。除此之外，結合電廠生產(chǎn)實際需要，合理提高流速，確保攪拌均勻在喇叭口之前，以避免振動。

3.1.2.葉輪

電廠循環(huán)水泵機組的組成，葉輪是葉輪的關鍵部件，起著重要的作用。優(yōu)化為半整體鑄造結構，充分發(fā)揮半開式葉輪的優(yōu)勢，實現(xiàn)高效運行降低能耗。對葉片表面，采取打磨、拋光等措施，提高液壓元件效率。除此之外，改造優(yōu)化后，調(diào)節(jié)板在循環(huán)水泵上剛性聯(lián)軸器中的應用，調(diào)整水泵葉輪與蝸殼間隙，確保高效安全的水泵機組。

3.1.3.葉輪室和導葉體

在進行改造時，基于水力模型，使用的葉輪室和導葉體的尺寸將改變，導葉體下部與葉輪室能否有效連接，同時，下外噴嘴的上外缸與上內(nèi)缸有機配合，保證水泵裝置運行良好。除此之外，上部設有環(huán)形密封圈槽，增加導葉體與下外噴嘴的連接，降低水泵故障及能耗。

3.1.4.潤滑和密封

電廠循環(huán)水泵節(jié)能后優(yōu)化，內(nèi)設3個導向軸承承受徑向力，確保旋轉軸處于空檔，布置位置包括上下導軸承和中間導軸承。下導軸承組，發(fā)揮徑向軸承下主軸的作用，布置在導葉體內(nèi)。設置中間導向軸承，發(fā)揮主軸在徑向支承下的作用，布置在中間保護管內(nèi)。上導軸承組，發(fā)揮主軸在徑向軸承上的作用，布置在壓板上。使用的導向軸承，潤滑方式的選擇，有必要根據(jù)實際情況進行比較分析。例如，水從葉輪流向下導軸承，借助于保護管力，使水流入中導軸承和上導軸承，從填料函位置排除。

3.2運行方式的改造與優(yōu)化

從循環(huán)水泵在電廠的應用看，保持熱參數(shù)不變，循環(huán)水流量參數(shù)將改變，同時，渦輪排氣壓力下降，汽輪機運行功率增加，提高了運行效率，蒸汽消耗也將減少。當水泵裝置的水流參數(shù)增大時，這時，電能也會增加，那我們就要采取改造和優(yōu)化的措施，保證循環(huán)水流量適應各種環(huán)境，降低功率損耗。如果循環(huán)水流量改變，然后渦輪功率會增加，雙速電機驅動循環(huán)水泵，結合電廠生產(chǎn)方式，循環(huán)水泵運行方式的優(yōu)化，以免造成大量能源消耗。水泵運行狀態(tài)分析，確定是否有故障，采取相應措施處理，確保經(jīng)營效益。

4 總結

綜上所述，根據(jù)循環(huán)水泵和清洗設備的生產(chǎn)能力，清洗設備對循環(huán)水進水流道深度的分析、寬度的影響以及其對泵房土建投資的影響，電廠循環(huán)水泵的節(jié)能優(yōu)化，結合當前操作，分析存在的問題，提出相應的優(yōu)化措施。結合重建實例，分析改造后的運行效果，從泵的組成及運行方式等方面，提出了改進和優(yōu)化的建議。

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