新海发电有限公司48Sh-22X型循环水泵节能技术改造

技术交流新海发电有限公司48Sh-22X型循环水泵节能技术改造王斌',宋传教',肖兴和2 ,胡德标,孙勇(1.新海发电有限公司,江苏连云港 222023; 2.西安热工研究院有限公司,陕西西安710032)[摘要]针对新海发电有限公司12号机48Sh- 22X型循环水泵运行效率低、能耗高等问题,对该泵进行了改造,重新设计和制造了叶轮和密封环。改造后，提高了泵的运行效率,年节电79.61万kW●h,年节约电费28.66万元。[关键词]汽轮机;凝汽器 ;循环水泵;叶轮;凝汽器真空[中图分类号]TH311[文献标识码]B[文章编号]1002 - 3364(2006)11 -0047- 031设备概况及运行方式.2存在问题及改造情况新海发电有限公司12号机为北京重型电机厂生原泵的主要问题是运行效率低,与其它电厂同类产的单轴、三缸、三排汽、中间再热冷凝式N220-130/型机组相比,循环水泵的耗电量明显偏高,尤其丙泵最535/535型220 MW汽轮机,额定冷却水流量25 000为突出。当丙泵(高速)与另一台泵并联运行时,电流m*/h,配上海水泵厂生产的3台48Sh- 22X型单级、达(122~ 125)A;丙泵单泵运行时电流达(125~ 127)双吸、卧式循环水泵，其额定参数为:流量10 665A。原因是泵本身效率低及运行工况点离设计工况点m2/h,扬程24.7 m,效率86. 8% .轴功率627 kW,转较远。实泵设计扬程为26.6m,而双泵高速并联运行速485 r/min。 所配电机功率1 250 kW。扬程仅为21m左右(出口压力0.20MPa);单泵运行该泵为非标准规格,其叶轮出口直径、额定流量和时实际扬程为15 m(出口压力0. 14 MPa)。另外,泵扬程均与标准48Sh-22型泵参数(d985 mm.11 000 .的设计流量偏小(11055 m3/h),虽然运行时工况点偏.m3/h、26.3m)不符,因此无法满足机组额定冷却水流向大流量区,但夏天高温季节冷却水量还是不够充足，量(25 000 m2/h)的需要。制造厂合格证给出的叶轮凝汽器的真空仅维持在90 kPa左右。出口直径(d955mm)也与实泵(d990mm)不符。如按针对原泵存在的问题,拟对泵进行改造。2005 年实泵叶轮计算,额定流量应为11 055 m2/h、额定扬程2月乙泵改造完成并投入运行。试验和实际运行表应为26.6m。另外3台泵(分别为甲泵、乙泵、丙泵)明,乙泵改造后节电效果明显,但出口压力略低于当时中丙泵已改为双速泵,即高速泵(485 r/min)和低速泵尚未改造的甲、丙泵。出现这种情况的原因是上海水(425 r/min)。根据水温和负荷情况,1年中大致7个泵厂提供的泵的设计参数和叶轮出口直径与实际参数月双泵高速并联运行,3个月高、低速各一台泵并联运不符,而在对乙泵进行改造时主要是参考原泵设计参行,1个月1台高速泵单独运行。数和叶中国煤化工泵改造的基础上,重新计算了YHC N MH G标和设计参数。2005收稿日期: 2006-07-14热力发电●2006(11)] 47技术交流年12月开始对甲泵、丙泵进行改造,2006年4月改造甲泵、乙泵、丙泵电动机的电流分别为117 A.111完成,5月15日投入运行。A和114 A。其中乙泵因叶轮出口直径比较小,所以电动机电流最小，而甲、丙泵的设计图纸和制造工艺都3改造方案和技术措施-样,但是电动机电流却不同。因为泵效率除与叶轮有关外，还与壳体的进、出口蜗型体流道以及叶轮与壳(1)在壳体流道及吸入系统汽蚀条件允许的情况体的匹配状况有关(大型泵壳体铸件流道误差较大)。下适当增加流量。此外,泵在系统中的不同位置也对性能有-定影响,所(2)适当降低设计扬程,使运行工况点与设计工况以泵的实际改造效果应以各泵改造前、后电流的相对点一致。下降值来表示。表2列出了双泵运行时各泵电流的下(3)地脚安装尺寸和进、出口法兰直径不变,基础降值,甲泵、乙泵、丙泵分别下降2.5 A.5.5 A和10和管路均不改动,只改造叶轮和密封环。A。3台泵平均电流下降6 A。丙泵低速和其它泵高(4)原配电动机不改变,在循环水泵设计流量增加速并联运行时电动机电流下降7 A。后电动机功率应有5%富余量。表3汇总了甲泵.乙泵、丙泵改造后单泵(高速)运设计要求甲泵、丙泵改造后运行电流平均下降5行性能试验数据。其中甲、丙泵的单泵试验是在2006A.双泵并联运行时泵的出口压力不低于0. 19 MPa。 .年6月10日进行的,乙泵的单泵试验是在2005年2改造设计参数为:流量14 300 m*/h,扬程22 m,效率月24日进行的。因此,乙泵与甲、丙泵试验时的主机84% ,转速485 r/ min,必需汽蚀余量NPSHr≤7.5 m。负荷、循环水温度及凝汽器真空都有较大差别。但是,根据实际运行情况,确定设计点流量在14 000各泵电流的绝对值仍然可以代表改造后各泵的实际性m2/h以上,保证设计工况点与实际运行工况点相一能，其中乙泵的电流最小为106 A、丙泵次之为108 A、致。叶轮设计采用相似换算法,选用可靠的高效水力甲泵最大为112 A。单泵运行时各泵的实际节电效果模型,新叶轮既要保证模型泵的高效型线特点,又要与见表4。丙泵的电流下降最多,平均下降18 A;乙泵平原泵壳体匹配得当;加大叶轮进口过流面积,以提高其均下降10 A;甲泵平均下降7 A。3台泵总电流平均抗汽蚀性能。为延长叶轮的使用寿命,采用抗汽蚀性下降11.7 A。能好的06Cr13Ni4Mo高强度不锈钢作为叶轮材料,密泵的流量现场无法测量,但是根据新叶轮的设计封环仍采用HT200铸铁。尺寸各泵的流量应该增加(700~1000)m*/h。表5中的凝汽器真空变化可以说明这一点。4改造后的性能试验表112号机循环水泵改造后双泵高速并联运行性能试验数据甲泵、丙泵并乙泵 、丙泵甲泵、乙泵项目联运行并联运行12号机3台循环水泵经改造投运后一直比较正主机负荷/MW21021213常，振动及噪音均较小。主蒸汽温度/C532 ~534534~ 535538~541为考核改造效果，分别进行了双泵并联运行和单主蒸汽压力/MPa13. 40~13.41 13. 32~13.1813. 54~13.38泵运行的性能试验。试验中泵的出口压力用0.4级精主蒸汽流量/t●h-1604密压力表测量。电流及其它参数用集控室运行表计测量,这样更便于对改造前、改造后的性能进行对比。排汽温度/C38.1~39.0 38. 5~39. 538. 4~39.4凝汽器进水温度/C252(26双泵高速并联运行试验数据见表1,不同的2台凝汽器出水温度/C34~ 3635~3634~ 35泵并联运行时,主机负荷、主蒸汽参数及循环水温度等凝汽器端差/C3. 433. 404.17变化不大，凝汽器真空基本相同,说明在不同的2台泵凝汽器真空/kPa93. 893.693.7并联运行时循环水的总流量基本相同。根据试验数据循环水泵运行电流/A117/11411/1141117/111和试验后的观察,甲泵出口压力在0.19 MPa以上,丙泵出口压力在(0.195~0. 20)MPa之间,乙泵因叶轮循环水泵中国煤化工0. 19(乙)0.19/0.185凝汽器进:MYHCNMHG 0.160.16出口直径较小出口压力为(0.185~0. 190)MPa。3个凝汽器出水压力/MP0.11~0.120. 11试验工况的凝汽器进、出口循环水压力基本相同,说明.各泵出口压力的微小差异对母管压力基本没有影响。48 [热力发电数据006(11) ]技术交流表2改造后双泵运行电动机电流下降值造前高2.6 C。尽管如此,凝汽器真空还是上升了1.运行方式改前运行改后运行 各泵电流 3 台泵电流平0kPa。虽然影响凝汽器真空的因素比较多,但循环水电流/A平均下降值均下降值/A流量增加也是其中较重要的因素。甲泵与其它泵高速119(116~117)2.5并联时甲泵电流5经济效益乙泵与其它泵高速并联时乙泵电流(115~117) (110~111)5.56表6、表7给出了双泵高速并联运行和双泵高、低丙泵与其它泵高速并联时丙泵电还(122~125) (113~114)10速并联运行电机总电流的下降值。由表4、表6和表7可知,3种运行方式的总电流平均下降值和改造后1丙泵低速与其它泵8679高速并联时丙泵电流年中按双高速泵并联运行7个月(210天),双泵高、低注:甲泵,乙泵只有高速一档,丙泵有高、低速二档。.速并联运行3个月(90天),单泵高速运行1个月(30天),全年共运行11个月(330天)计算.年节电796073表312号机循环水泵改造后单泵运行性能试验数据kW●h,按电价0.36元/kW. h计算,则年节约电费项目甲泵丙泵乙泵28.6586万元。主机负荷/MW5957184表6双泵高速并联运行电动机总电流下降值凝汽器真空/kPa90.790. 095.83种运行方式总电流循环水泵运行电流/A1210806总电流下降值/A平均下降值/A甲泵与丙泵并联12. 5循环水泵出口压力/MPa0.130. 1250.12~0.13甲泵与乙泵并联8i2凝汽器进水压力/MPa0.110.11~0.12 0. 11~0.12乙泵与丙泵并联15. 5凝汽器出水压力/MPa0.09~0.100. 09~0.100. 09~0.10凝汽器进水温度/C28i3表7双泵高速、低速并联运行电动机总电流下降值总电流下降值2种方式总电表4单泵运行时 各泵电动机电流下降值.甲泵.乙并联流平均下降值/A甲泵高速与丙泵低速并联9.511改造前运行电流/A .115~117125~ 127乙泵高速与丙泵低速并联12.5改造后运行电流/A11210610.电流下降值/A9~1117~ 19结论电流平均下降值/A1(各泵总电流平均.11.7(1)循环水泵改造后,各泵出口压力的微小差异对母管压力基本没有影响,与改造前相同工况比较凝汽表5循环水泵改造 前、后凝汽器真空的变化器进口循环水压力没有明显改变,完全满足循环水系主机负荷循环水凝汽器统的要求。试验时间/MW温度/C 真空/kPa(2)改造后提高了泵的运行效率,各种运行方式下改造前甲泵、2004 年05月08日21592.7乙泵并联14:50电动机的总电流均明显降低。改造后甲泵、2006 年06月06日21326.093. 7(3)与改造前相比各泵的流量均有了增加,提高了10:00凝汽器真空。由表5可见,甲泵乙泵并联运行改造前和改造后试验时的主机负荷基本相同,循环水温度改造后比改中国煤化工MHCNMHG热力发电●2006(11)| 49