寧夏大壩發(fā)電廠#2機(jī)兩臺循環(huán)水泵增流

1、寧夏大壩發(fā)電廠#2機(jī)兩臺循環(huán)水泵增流節(jié)能技術(shù)改造方案一、目前運(yùn)行情況寧夏大壩發(fā)電廠裝有四臺300MW汽輪發(fā)電機(jī)組，每臺機(jī)組循環(huán)水由兩臺沅江48P30型離心循環(huán)水泵提供。#1、#2機(jī)循環(huán)水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為H21.5m，設(shè)計(jì)流最為Ql8000 m3h，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為370 r/min，設(shè)計(jì)軸功率為1239.9KW，配用電動機(jī)為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的YL160016/2150型電機(jī)，其額定功率為1600KW，額定電流為200.5A。我廠#1、#2機(jī)從發(fā)電至今，已運(yùn)行10多年，由于水泵性能未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而導(dǎo)致全年均以兩泵一機(jī)方式運(yùn)行，且夏季凝汽器真空偏低，影響我廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所以，很有必要對該型循環(huán)水泵進(jìn)行增流

2、節(jié)能技術(shù)改造，以大幅度提高其運(yùn)行效率和流量，爭取夏季單機(jī)兩泵運(yùn)行，以提高凝汽器真空；冬季單機(jī)單泵運(yùn)行，一方面能很好地維持凝汽器真空，另一方面大量節(jié)約廠用電。據(jù)此，寧夏大壩發(fā)電廠經(jīng)開專題會決定：委托中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所對我廠#2機(jī)兩臺循環(huán)水泵進(jìn)行增流節(jié)能技術(shù)改造。二、關(guān)于實(shí)施改造的廠家的情況中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所是我國專門從事水泵水輪機(jī)研究的大型專業(yè)研究單位，具有國內(nèi)一流的模型試驗(yàn)臺，技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，離心泵的技術(shù)屬國際先進(jìn)水平，技術(shù)儲備力量雄厚。該研究單位在水泵的設(shè)計(jì)方法和加工工藝上均比其它改造單位先進(jìn)，尤其對于大型水泵（如循環(huán)水泵），其不是直接選用定型產(chǎn)

3、品，而是“量體裁衣”，即根據(jù)具體的使用條件來專門設(shè)計(jì)制造，從而可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效益的優(yōu)化；而且在對老泵型改造時(shí)，還特別研究了新葉輪與目前常用水泵泵殼之間的水力匹配性能，因而只需更換泵輪及密封環(huán)即可完成對老泵的技術(shù)改造。從而達(dá)到節(jié)能抗蝕的目的，而泵殼、進(jìn)出水管、軸及電機(jī)等均不需改動。其特點(diǎn)是投資少，見效快，效果好。目前，已使用該項(xiàng)技術(shù)完成了國內(nèi)近三十座泵站的大中型水泵技術(shù)改造，均取得了重大節(jié)能抗蝕效益。已成功進(jìn)行技改的主要泵型有：流江48P351IA、沅江48P30、沅江48P28IC、沅江 48I26II、沅江48P25、沅江48I22、沅江48P20I、沅江48I20IC、湘江5623A、48S

4、h22、32sh19、32SA19、24sh19A、20Sh19A、20SA22、 14Shl3、 12SH6、黃河1200S24A、800S24、800S16I、 500S35、300S58A、200S63A、KS2700130、700LZ25等。根據(jù)中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所對我們提供的有關(guān)資料以及我們從報(bào)刊雜志上所看到的一些文章上，我們了解到：該項(xiàng)技術(shù)已在內(nèi)江發(fā)電總廠、南昌發(fā)電廠，漳平發(fā)電廠、衡水發(fā)電廠、貴溪發(fā)電廠、西柏坡發(fā)電廠、軍糧城發(fā)電廠、蘭州第二熱電廠等電廠的100MW300MW汽機(jī)配用的沅江立式循環(huán)泵改造上應(yīng)用。對此，我們對西柏坡發(fā)電廠，衡水發(fā)電廠，軍糧城發(fā)電廠和南昌發(fā)

5、電廠等四家電廠進(jìn)行了電話調(diào)研，選擇上述四家電廠的目的是其循環(huán)水泵與我廠的循環(huán)水泵泵型相同或相近，改造的廠家均為中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所。我們首先詢問的是衡水發(fā)電廠和西柏坡發(fā)電廠（兩廠循環(huán)水泵型號均為沅江48P35A），其中，衡水發(fā)電廠改造了兩臺泵，西柏坡發(fā)電廠改造了四臺泵（有一臺泵本月剛改造完成）。上述兩廠改造的目的是通過采用高效葉輪，以提高泵的效率，從而達(dá)到降低泵的電機(jī)電流，從結(jié)果看，泵的流量增加了2000多噸，而電機(jī)電流降低了10A，他們認(rèn)為，通過改造，“取得了很可觀的經(jīng)濟(jì)效益”。之后，我們詢問了軍糧城發(fā)電廠，該廠與我廠循環(huán)水泵的型號和所配的電機(jī)完全相同，軍糧城發(fā)電廠已經(jīng)改造了

6、三臺泵，第一臺泵改造時(shí)，采用大幅度增加流量的方法（即增加水泵軸功率），改造完工后，流量增加到22600 T/H，而電機(jī)出現(xiàn)過載現(xiàn)象，后又將葉輪車去一部分，使流量達(dá)到20000 T/H左右，解決了電機(jī)過載現(xiàn)象；第二臺泵改造時(shí)，一方面采用增加流量的方法，另一方面又將電機(jī)改為雙速電機(jī)（370/330 r/min），于去年11月份改造完工后，流量增加到21000 T/H左右，電機(jī)電流在180A以下，并且實(shí)現(xiàn)冬季和夏季泵在兩個轉(zhuǎn)速下工作；第三臺泵改造時(shí)，將泵的流量增加到1900020000 T/H左右，電機(jī)電流略有增加。南昌發(fā)電廠對循環(huán)水泵的改造也非常成功，其改造的方法是既大幅增加了流量，又增加了電機(jī)電

7、流。我們從電話詢問的結(jié)果看，幾個電廠對循環(huán)水泵進(jìn)行的技術(shù)改造，均改造很成功，取得了重大經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能效益可觀。據(jù)此，我們認(rèn)為，該研究單位目前已經(jīng)具備對我廠循環(huán)水泵實(shí)施增流節(jié)能改造的技術(shù)條件。三、循環(huán)水泵技改方案我廠循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)行中,其電機(jī)電流僅為150A左右，存在大馬拉小車的情況，再加上泵的效率較低，因而，其增流節(jié)能潛力很大，我們所希望的改造結(jié)果是：既要大幅度提高泵的效率，又要大幅度提高泵的流量。1、 #2機(jī)循環(huán)水泵流量分析按照廠部指示，我們從凝汽器內(nèi)部換熱的角度計(jì)算出#2機(jī)循環(huán)水量值（G，T/H）如下：我們以2001年2月26日運(yùn)行報(bào)表為依據(jù)，因當(dāng)時(shí)機(jī)組負(fù)荷在300MW，選取14：0020

8、：00時(shí)間段內(nèi)的平均循環(huán)水溫度，平均排汽溫度為計(jì)算數(shù)據(jù)，已知數(shù)據(jù)如下：平均循環(huán)水進(jìn)口溫度tw1=21.8 , 查水汽圖表，其焓值為: tw1 KJ/Kg平均循環(huán)水出口溫度tw2=32.85 , 查水汽圖表，其焓值為: tw2 KJ/Kg凝汽器內(nèi)汽輪機(jī)平均排汽溫度：tn=45 ，查水汽圖表，其飽和蒸汽焓值為：h” KJ/Kg ，其飽和水焓值為：h KJ/Kg汽輪機(jī)排汽干度為：按夏季額定工況，補(bǔ)水率為2%時(shí)，凝汽器內(nèi)汽輪機(jī)平均排汽量：Dn=610.46 T/H 當(dāng)不考慮凝汽器內(nèi)換熱損失及其它排汽量時(shí)：則： Dn（h”h ）*= G （tw2tw1）將上述數(shù)據(jù)帶入上式，得：#2機(jī)進(jìn)入凝汽器的平均循環(huán)

9、水量G = 29126.0 T/H如果我們除去鍋爐密封水、水冷器、冷油器的冷卻水等水量，則單臺循環(huán)水泵的流量為15000.0 T/H左右。2、水科院對我廠#2機(jī)循環(huán)水泵的性能分析：（1）、循環(huán)水泵實(shí)際揚(yáng)程：19 m（2）、循環(huán)水泵實(shí)際軸功率：1113.2 KW（3）、循環(huán)水泵實(shí)際流量：15066 m3/h（4）、循環(huán)水泵實(shí)際效率：<我們從以上分析計(jì)算結(jié)果表明：我廠#2機(jī)所配的兩臺沅江48P30型循環(huán)水泵的實(shí)際性能遠(yuǎn)未達(dá)到其產(chǎn)品樣本規(guī)定的性能指標(biāo)，且其運(yùn)行范圍嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況。3、技改目標(biāo)我們對#2機(jī)兩臺循環(huán)水泵進(jìn)行增流節(jié)能改造的目標(biāo)是在保證原電機(jī)不超功率的情況下，通過提高水泵效率，并且略

10、有增加水泵的軸功率，使水泵的抽水量大幅度提高，從而達(dá)到提高凝汽器真空和節(jié)省廠用電的目的。技術(shù)改造后，由于泵流量要大幅度增加，揚(yáng)程也要相應(yīng)提高。因此，循泵技改后兩臺泵同時(shí)運(yùn)行，應(yīng)達(dá)到如下性能：流量：Q 21000*2 42000 T/H，揚(yáng)程：H = 20 m 效率： = 85 %軸功率：Nt 1345.1 KW,(以電機(jī)電流控制在180A以下為準(zhǔn).)4、改造后的經(jīng)濟(jì)分析： 我們對#2機(jī)兩臺沅江48P30型循環(huán)水泵進(jìn)行增流技術(shù)改造后，如能達(dá)到上述預(yù)期目的，即揚(yáng)程H = 20 m時(shí)，兩泵并列運(yùn)行時(shí)，單臺泵流量Q 21000 m3/h，則每臺泵比改造前流量可增加約 6000 m3/h，效率可達(dá)到 8

11、5。如果在冬季五個月的運(yùn)行時(shí)間里，由原來兩泵一機(jī)運(yùn)行變?yōu)橐槐靡粰C(jī)運(yùn)行，與目前相比，可節(jié)電5×30×24×（2×111321345l）=3172680kwh按平均0.06元kwh計(jì)算，可產(chǎn)生節(jié)電效益190360.8元。在其它季節(jié)開兩泵運(yùn)行時(shí)，由于流量大幅度增加11000 T/H左右，肯定會明顯提高凝汽器真空值，從而產(chǎn)生節(jié)煤效益。但還需要終合考慮泵流量增加所產(chǎn)生的效益和泵電機(jī)電流增加而多耗功率的關(guān)系(雖然電機(jī)電流增加不大)。由于目前有些參數(shù)還無法確定，暫時(shí)無法用理論方法計(jì)算其經(jīng)濟(jì)效益，待改造后，我們將以試驗(yàn)的方式來最終定量地分析改造所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。最后，還

12、應(yīng)考慮到，由于我廠#2機(jī)循環(huán)水泵已運(yùn)行10多年，其葉輪已出現(xiàn)汽蝕坑點(diǎn)，口環(huán)間隙增大等，將舊葉輪改造為新葉輪，肯定是劃算的。5、技改措施經(jīng)與中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所共同協(xié)商，并經(jīng)廠部開專題會決定：本項(xiàng)目采用以中國水利水電科學(xué)研究院的高效水泵新技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對水泵過流部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)并利用高精度模型試驗(yàn)研究開發(fā)出的新型水泵葉輪，配以現(xiàn)代化的加工方法及工藝。通過采用只更換沅江48P30型水泵葉輪，而電機(jī)、泵殼、管路等均不變的技改方法，達(dá)到大幅度增加水泵流量或明顯降低水泵能耗的目的。6、改造后現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)收 本項(xiàng)目完成后，由中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所派人協(xié)助大壩發(fā)電廠一起對技改后的水泵做現(xiàn)場性能試驗(yàn)工作。試驗(yàn)采用GB3216-89離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法中C級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試驗(yàn)完成后由試驗(yàn)雙方共同出具試驗(yàn)報(bào)告。 四、泵改預(yù)算費(fèi)用按中國水利水電科學(xué)研究院水力機(jī)電研究所設(shè)計(jì)，泵輪采用不銹鋼材料制造，泵殼密封環(huán)在電廠提供的原泵密封環(huán)基