降低循环水泵流量扬程增加机组效益

第28卷第5期湖北电力Vol.28 No. 52004年10月Oct. 2004降低循环水泵流量扬程增 加机组效益姜爱民陈国松.(湖北西塞山发电股份有限公司,湖北黄石435001 )[摘要]西塞山发电厂1号机2台循环水泵安装完后在机组未运行情况下进行性能试验发现水泵电机轴功率超过水泵性能曲线.上的最大功率。在水泵性能曲线有疑问且循环水流量不能准确测量的情况下利用热力平衡原理和水泵功率计算公式计算分析、最终判断性能曲线是否正确并对循环水泵进行改造达到最优化设计值大大增加机组效益。[关键词]循环水泵;热平衡计算;判断;流量扬程[中图分类号 ] TK264. 1. [文献标识码] A [文章编号] 1006-3986( 2004 )05-0014-02Increasing Efficiency of Generating Sets by Decreasing the Liftof Circulating W ater PumpJIANG Ai-min CHEN Guo-song( Hubei Xisaishan Power Generation Co. ,Lud. ,Huangshi Hubei 435001 China )[ Abstract ] After the completion of circulating water pump installation in Xisaishan Power Plant performancetest was carried out and it was found that the shaft load of pump motor exceeded the maximum value accordingto its performance curve. Because the accurate determination of the flow capacity of circulating water was diffi-cult ,the analysis based on thermodyinamic equilibrium theory and the algorithm of pump power was made todetermine whether the performance curve was right or not. The innovation on the circulating water pump wasmade in order to achieve its optimized design value and to increase the efficiency of the generating sets.[ Key words ] circulating water pump ; thermal balancing calculation ; determination ; flow lift西塞山发电厂2x330 MW机组项目于2002年流量5.3 m'/s ;8月动工,2004年5月24日1号机组首次并网发扬程25.5m;电。循环水泵设计用2台长沙水泵厂生产的效率87% ;72LKXC-25型大型立式斜流泵冬季开一台泵夏季转速370 r/min ;开2台泵。1 号机水泵安装于2004年2月12日验轴功率:1524kW;收5月11日湖北省电力试验研究院对1号机组2配套轴功率1 800 kW。台循环水泵进行水泵性能试验本次试验发现2台(2 )电机额定参数泵轴功率超过设计轴功率和电机额定功率影响机功率:1 800kW;组安全满负荷运行并增加了水泵单耗增加了「”用额定电流243A ;电率。为此我们在循环水泵流量测量不准的情况下功率因数0.76 ;通过热平衡计算判断循环水泵可以通过改造降低流效率94.5%。量和扬程从而降低轴功率达到减少循环水泵单耗,(3)5月11日循环水泵试验参数(见表1 )增加机组效益的目的。从表1从试验数据分析,电机功率和电流显然1泵、 电机和试验参数分析计算已超过了额定功率和额定电流,此时循环水泵的性能曲中国煤化工:性能曲线求水泵轴功(1)循环水泵额定参数率。YHCNMHG机的状态下进行,且循环水流量测量数据在20%范围内摆动,不能作为试[收稿日期] 2004-08-30[作者简介] 姜爱民( 1973- )男湖北黄石人工程师。验数据。因此有效办法是通过机组开启后的热力平衡原理计算出循环水流量和扬程并由此算出泵的轴Vol. 28 No. 5湖北电力第28卷第5期Oct. 20042004年10月功率。V/h。从凝汽器的性能特性曲线看在机组正常背压表1循环水泵 试验参数记录表变化范围内汽轮机初参数和负荷不变背压与排汽泵的车侧有侧凝汽器凝汽器凝汽器循环水量的变化基本成线性变化。因此当时的排汽量可以1口 循环水循环水循环水景电流功率门开入日车侧出有侧出(0.5级)/kW计算为D。=619.42 +( 652. 11 -619.42 )x( 8.46-/MPa% /% AMPa /MPa /MPa4.5 )( 9.2-4.5 )=647 t/h .0.19 20.06 0.06246 1 890排汽温度和凝结水过冷度小于0.5C ,进入凝.号0.18 332 0.07 0.03 0.04247.4 1 921汽器的蒸汽和凝结水的焓降可认为与汽化潜热相泵0.16 40390.050.02 0.01249.01 924验0.15 50 51 0.03 0 0249.0 1 929同。参0.16 400.05 0.01 0.01248.5 1 932查汽水性质图表排汽温度1。= 38.35C时的汽0.18 31 28 0.07 0.04 0.03 247.4 1 920化潜热r =2 410. 86 kJ/( kg. K)已0.230.130.1 0.11243 1 883根据凝汽器的热量平衡公式4.186D.Ot=泵0.19 29290.07.0.04 0.05 250 1 925式D.(hc-hc')=D。r验0.16 4041 0.05 0.01 0.02251 1 97式中D.一进入凝汽器的冷却水量kg/h ;数0.14 50510.030.01.0252 1 97D。一凝汽器的排汽量,kg/h ;hc、hc'一分别为蒸汽和凝结水的焓,kJ/备注1号泵并列2号泵运行其中1号泵电流为233 A 2号泵为201A,1号泵停运后2号泵电流为253A,电机线圈温度最高kg ;84.9C。△t-为 凝汽器循环水进出口温升K2004年7月28日12时33分,在1号机通过D、=D(hc一he')/4.186△t=647x168 h试运后,记录机组数据并进行了相应计算,见2410. 86/( 4.186x8. 36 )=44 573( t/h )表2。开式水和工业水等用水量为1660 l/h;表2循环水泵运行参数记录表则循环水总量为44 573 +1 660 =46 233 tW/h;A循环B循环 A循环 B循环凝汽器凝汽器每台泵平均流量为46233/(2x3 600 )=6.42项目电流电流压力压力0分合任分( t/s)12。/A/MPa /MPa /MPa /MPa( 2 )泵的扬程计算记录数据236.08 237.84 0. 280.280. 140. 14循环水泵出口压力,P出=0.28 MPa=280 kPa ;左侧排右侧排汽温度.循环水进水压力,P进=0 ;/C /C/C出口管压力表黄海高度,z出=14.8 m ;记录数据0.070.0938.1138. 5926. 3626. 21循环水进水槽黄海水位,进=19.2 m。咎僭凝汽器负荷循环水出口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000温度门开度门并度P/MW/%8/%x3. 14x0.92 )=2.52 m/s ;记录数据34.71 34.5737.14 37.48 _92.84 330.32循环水进口速度,v出= Q/pS =6 420/( 1 000x3.14x1 )=2.04 m/s ;( 1 )泵的流量计算由于出口管径φ1 800 mm进口管径φ2 000左、右侧平均排汽温度:t。=( 38. 11 +38.59 )mm河近似认为进出口流速相同v出=v进o2 = 38.35°C左、右侧平均入口温度:tw =( 26.36 +26.21 )H=出一P进+”出二V进+(z础-进)P82g2 =26. 28C280 0002.52 - 2. 04左、右侧平均出口温度:t2 =(34.71 +34.57 )= 1 000x9.8+ 2 x9.82=34. 64C+( 14.8 -19.2) = 24.28 m循环水的温升Ot =34. 64 -26.28 =8.36C中国煤化工排汽压力P。一大 气压减凝汽器真空101.3YHC NMHG1 000=1 000x9.8x-92.84=8.46 kPa6420x24.28/1 000=1 527 600 W =1527. 6汽轮机设计状况:满负荷时背压4.5 kPa 时排kW汽量为619.42 t/h背压9.2 kPa时排汽量为652.11(下转第57页)Vol. 28 No. 5湖北电力第28卷第5期Oct. 20042004年10月的失去厂用电使得发电机等重要电气设备受到损方式不仅仅如此根据不同类型的电厂以及高压厂坏的可能性增大等问题。用电-次接线方式不同，对厂用电自动切换的要求也各不相同。4结论[参考文献]大型发电厂的高压厂用电自动切换问题是关系到发电厂主设备安全、可靠、稳定运行的问题,它[1]粱世康,许光一.厂用电力系统保护[M]北京:冰利直接影响着运行设备的等效可用时间。厂用电切换电力出版社1985.(上接第15页)泵厂则通过切削叶轮外径的办法先将2号机2台泵泵的轴功率N轴= N看/η =1 527. 6 kW/86% =叶轮改造到设计值并提供改造后的水泵性能曲线。1 776 kW( 流量较大 ,效率比最大点略小,按(2 )改造后视其效果,在将来1号机组大修中86%计算)再对1号机2台循环水泵进行更加合理的改造。(4)电机的轴功率:N轴= 1.732 X UIηcosφ =1.732 x6 110 x 2364改进后效益x0.93x0.76=1 765 215 W≈1 765 kW3]泵的扬程降低后的泵轴功率:N轴= ρgQH/η1 000=1 000 x9.8 x5 300 x2比较分析24.5/( 1 000x0.87 )~1 463 kW(1)循环水夏季设计条件2台泵供-台机运降低的轴功率:△N轴= N轴-N轴=1765 kW-行单泵流量5.30 m'/s ;单泵设计扬程25.5 m。从51 463 kW =302 kW月11日的试验数据看要维持泵的出口压力在0.19降低电机功率ON =▲N轴/η =302 kW/0. 938MPa以上运行阀门开度只能开20%左右2台泵并=322 kW联运行时阀门开度也只能开30%左右现在的实夏季2台泵可节约用电:夏季平均满负荷发电际扬程已能满足机组运行要求,说明泵的扬程比装2500h合节约2 x322 kW x2 500=1610 000 kWh置实际要求的扬程高。冬季-台泵运行可节约用电:pgQAH/1 000 =(2 )计算的泵的实际流量Q =6. 42 /s比设计1 000x9.8x6 770x1/1 000 =66.346 kWh冬季发流量Q =5.30 t/s 大很多,循环水的温升△t =电2500h合节约用电66.346x2500=1658658.36°C而凝汽器的设计温升最大不超过9.8C ,因kWh。此循环水量有17%的降低余度。全年循环水泵可节约用电1610000+165865(3)从电机的轴功率和水泵的轴功率计算比=1 775 865 kWh较，两者基本一致。 而泵的性能特性曲线表明，该泵每度电上网电价0.39元/( kWh)的最大轴功率为1 586 kW ,说明该泵实际运行已大则共节电费1 775 865 kWhx0. 39元/( kWh)大超过设计性能曲线。= 692 587.35元。2台机每年节电: 692587.35元x 2 =3改进措施1 385 174. 7元。(1)请中南电力设计院重新核算装置所需流量和扬程。中南院用新标准扬程重新核算:夏季装置所需扬程应为23.61m，冬季装置所需扬程应为[1]翦天聪.汽轮机原理[M]北京:冰利电力出版社,19. 09 m与计算和试验状况比较吻合。经与中南院1985.和长沙水泵厂设计人员-起研究决定将循环水泵夏中国煤化工电力教育协会.汽轮机及季设计扬程定为24.5 m冬季设计扬程定为19. 5HCN MH G]北京中国电力出版社,2000m设计流量不变这样凝汽器出口阀门可以在开度[3] 吴达人.泵与风机[ M ]陕西:西安交通大学出版社,大的位置保证流量,同时可减少节流损失。长沙水1989.57.