热电厂循环水泵节能优化改造

第22卷第3期山东理工大学学报(自然科学版)VoL 22 No. 32008年5月Journnandong University of Technology( Natural Science Edition)May 2008文章编号:1672-6197(2008)03-0108-03热电厂循环水泵节能优化改造朱乃刚1,王丽华2(1.淄博热电股份有限公司,山东淄博255075;2.淄博市技术标准情报所,山东淄博255000摘要:针对淄博热电股份有限公司#3机组冬季排汽量较小,循环水温低,造成凝结水过冷度较大的问题,将原循环水泵改造成双速泵,冬季低转速运行,有效解决凝结水过冷问题,同时减少循环水泵能耗关键词:循环水泵;双速泵;过冷中图分类号:TM621文献标识码:AReconstruction of water circulating system in thermal power plantZHU Nai-gang,WANG Li-hual(1. Zibo Thermoelectricity Co. Ltd, Zibo 255075, China:2. Zibo Technology Information Institute, Zibo 255000, China)Abstract: In order to reduce the super-cooling degree of condensation water in the No. 3 tur-bine plant of Zibo Thermoelectricity Co. Ltd in winter caused by small exhausting steam andlow temperature of circulation water, circulation water pump was reconstructed into tworspeed water pump, which run in low speed in winter for reducing the super cooling degreeand saving the electric power on pump.Key words: circulation water pump: two-speed pump; super-cooling过冷却,为了将其加热到相应于排汽的饱和温度,1问题的提出就需要多消耗燃料。凝结水过冷却,会使水中的含氧量增加,从而对热力设备及管道的腐蚀增大淄博热电股份有限公司担负着城区的冬季供降低了设备的安全性和可靠性排汽温度过低,导热及部分企业的工业用汽,工业抽汽量非常大,特致蒸汽湿度大,加剧了机组末级、次末级叶片的冲别是#3机组(CC50-8.83/0.98/0.118型),工刷,降低了机组的经济性对机组的安全运行带来业抽汽量一般在150t/h以上,致使进入低压缸的定的危害.冬季循环水温低,使得晾水塔结冰比蒸汽量非常小,到末级叶片时,蒸汽湿度增大,在较严重,加重了冷却水塔基础的负载在冬季应减冬季循环水温低,循环水量难以调整,造成凝结水少循环水量,提高循环水的出水温度降低凝结水收稿日期:2008-03-13作者简介:朱乃刚(1970-),男,工程师第3期朱乃刚,等:热电厂循环水泵节能优化改造的过冷却,减少冷却水塔导流槽的结冰,保证机组H,=(0.02×4/0.82+2×0.5+0.57)的运行安全性.为此我们对供热系统循环水泵进行了改造,将循环水泵改成双速水泵,0.588m水柱(2)凝汽器铜管的阻力损失H,=(λLd2可行性分析∑)Cn/2g,假设每根铜管中阻力情况相同,那么每根铜管中的流量q相等.以#3机组为例,采暖期#3机组工业抽汽流q=5000/(3600×3140×0.5)=量一般在150t/h,电负荷50MW,主汽流量290t0.00088m3/sh,排汽流量80t/h,循环水进水温度7~15℃,循铜管中的水流速度环水泵电流50A,出口压力0.17MPa,真空C:=Q/(r/4)*dy2=0.096MPa凝结水的过冷度一般在1~3℃,转(0.00088×4)/(3.14×0.0232)≈速730rpm,流量5000m3/h.电机额定功率2.12m/s475kW,额定电压6000V额定电流57.4A根据文献[3]中图416可知:铜管进口处的1)若将循环水泵电机由8极对改为10极对,局部阻力系数↓=0.5,将铜管进入水室处的流转速由730rpm降为590rpm,根据泵的相似定动情况,看作突然放大,由文献[3]中表42查得律,流量之比正比于转速之比扬程之比正比于局部阻力系数t=1.0.则转速之比的平方,查阅泵的H-qv性能曲线,在H,:=2〔(0.02×7.1/0.023+0.5+1.0)0.17MPa时,对应流量为5000t/h,因此,降为2.122/(2×9.81))≈3.54m/s590rpm时,流量为5000×(590÷730)≈4050t/(3)排水管阻力损失H。=(MLd+∑)h,扬程为5500×(590÷730)2≈0.12MPaCx/2g,排水管中的水流速度:2)循环水泵管道特性曲线的确定C=C,=2.63m/s,由文献[3]中表4-5查循环水泵的压力管的直径为820mm,长度为得,焊接90°弯头的局部阻力系数=0.5;由表4m,沿程阻力系数为0.02.4-3查得,循环水由凝汽器水室进入排水管(按过有90°焊接弯头两个,凝汽器至冷却水塔的流断面突然缩小4倍计算)的局部阻力系数ts=排水管直径为820mm,长度300m,有4个90°焊0.375,由排水管流出的阻力系数=1.0.则接弯头,出水口距水泵中心的垂直距离为8m,循H,,=(0.02×300/0.82+4×0.5+0.375+环水泵供给凝汽器的循环水量为5000t/h,凝汽1.0)×2.632/(2×9.81)≈器的铜管为3140根,每根长7.1m,直径23mm3.76m水柱凝汽器为双流程所以,循环水系统的总阻力损失循环水系统的凝汽器中各流程的铜管是并联H,=H,,+H:+H,=的管道,水泵的压力管、凝汽器的铜管与排水管组0.588+3.54+3.76≈成串连管道系统7.88m水柱(1)压力管中的阻力损失计算公式(2为循环水系统要求水泵出口处水必须具有的能H,=(AL/d+∑y)Cy2/2g量为式中:为阻力系数;L为管道长度;d为管道直H=7.888+8=15.888m水柱径;C,为管道内的水流速;∑为附加阻力损失压用以上方式分别计算3000/h、4000t/h时力管内的水流速度的能量为11.5m、14m水柱,利用描点法作出比C,=Q/(Ⅱ/4)×d=例曲线,与循环水泵的性能曲线相交于H=0.125(5000×4)/3600x×0.82≈2.63m/sMPa,qv=3500t/h的工况点,这就是降转速后的由文献[3]中表4-5查得,焊接弯头的局部阻运行工况点力系数5=0.5;由文献[3]中表42查得,循环水循环水温按进水15℃计算,排汽流量80t/h由压力管进入凝汽器水室(按过流断面突然放大根据热力学第一定律传热公式及热平衡公式4倍计算)的局部阻力系数=0.57.则(排汽放热焓520×4.186kj/kg,)110山东理工大学学报自然科学版)2008P=√3UI×cos=80×520×4.186=3500×(t-15)X4.1861.732×6000×28×0.85≈247(kW)式中t≈26.88℃运行50A时,根据电功率公式,可以求得为取凝汽器端差为3℃,则凝结水温度为26.8844kW),所以降转速后的功率为3≈30℃,过冷度取1℃,排气温度为31℃,对应P=(441-247)×0.528+247≈39(kW)真空为一0.096MPa,符合机组运行要求.所以循循环水泵降低转速后,功率减少了92kW.按环水泵转速降低到590rpm是可行的采暖期2800h,电价0.35元/kWh计算,则92×2800×0.35=90160(元)3经济性分析循环水泵降转速后,运行一个采暖期可以节约电费9万余元根据泵的相似定律,轴功率之比正比于转速之比的三次方,4实施方案及试验情况P1/P2=(590/730)3P1=0.528P2将循环水泵电机由730rpm,改为730rpm和由于循环水泵的启动空载电流为28A,根据590rpm双速电机,共需费用约6万余元三相异步电动机功率公式运行试验数据见表1.1逐个试验对比状况表电负荷主蒸汽流三抽流凝结水流排汽循环水进循环水出真空循环水泵/MW量/th1量/t·h1量/t·h1温度/C水温度/℃水温度/℃/MPa电流/A改造前1500.096改造后29415078.238.51425.50.096由表1可以看出,虽然循环水出水温度提高在排汽流量、循环水温要求较低的情况下,用降低了3.5℃,但是对真空没有影响,并且减少了凝结电机转速、减少循环水泵流量的方法,来达到节能水的过冷却度及循环水泵的工作电流和功率由降耗和保证机组、冷却水塔安全的目的于循环水温的提高,改善了冷却水塔的工作环境,减少了冷却水塔回水槽的结冰情况,保证了冷却参考文献:水塔的安全运行[1]毛正孝泵与风机[M]北京:中国电力出版社,2002.循环水泵改低速运行时,要综合考虑电负荷、[21山东电力学校,工程流体力学[M.北京水利电力出版社,工业抽汽循环水的温度以及整个热力系统的运[3]山东电力学校汽轮机设备及运行[M]北京:水利电力出版行状况,以免改低速后,满足不了机组的要求,造社,1989成经济性和安全性下降[4]杨世铭传热学[M.北京:高等教育出版社,20045结束语通过改变电机转速来改变循环水泵的转速,