提高循环水泵效率的改造措施

内蒙古电力技术INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER2009年第27卷第提高循环水泵效率的改造措施Retrofit Measure for Improving Water Circulation Pump Efficiency王立新(神华准格尔能源有限貴任公司矸石发电公司,内蒙古准格尔010300)[摘要]针对循环水泵效率低的问题,神华准格尔能源有限責任公司矸石发电公司(简称准能公司发电厂)经过问题查找和原因分析,结合本厂实际情况,对2台循环水泵进行了2次技术改造,并对叶轮表面进行了处理,通过取消水封环、用油封密封圈代替盘根等措施解决了軸端密封问題。改造处理后的循环水泵效率有较大的提高,达到了节能优化的目的。[关键词]循环水泵;打磨;密封;喷涂;改造;降耗中图分类号]TH318[文献标识码]B文章编号]1008-6218(2009)01-0030-041改造背景和途径在许多不足之处,铸造表面不够光滑,还有许多如气孔或夹杂等铸造缺陷。造成这种现状的原因是我国电力工业中的节能是发展国民经济的一项长期大型水泵叶轮的铸造工艺比较落后,大多还是采用重要任务。从我国当前的电厂情况来看,节能的潜力木模整体铸造;精密铸造只能用在小型叶轮,用在大很大。以电厂的循环水泵为例,水泵水力模型性能落型叶轮上还存在困难。对于有特殊要求的叶轮如核后,产品更新换代十分缓慢,尤其是卧式循环泵,泵泵叶轮采用的工艺是:锻造后,用数控机床铣出线性型几十年没有改动,结构落后,效率低于发达国家的工艺进行加工,产品线性误差很小,叶轮表面光洁5%~10%。因此对它的节能改造势在必行。一般改度也很高,但是成本太高,不适用卧式泵叶轮的加造途径有:重新选型;对泵整体重新设计或重新设计工。泵的叶轮;对泵的叶轮叶片进行切割或加长;改变调采用木模铸造出的叶轮只能靠打磨方法提高表节方法,优化运行方式;改进泵的管路系统,降低流面的光洁度。目前水泵厂依不同的要求对叶轮分别体流动的阻力损失。按A、B、C3个等级用砂轮进行打磨,一般都是简单打磨后喷上防锈漆。因为打磨的环境条件较差,标准2改造中存在的问题及处理不高,加上工人对这道工序不够重视,所以生产出的循环泵叶轮表面光洁度不太好。近几年许多科研单位和大型水泵生产厂家投人21.2处理方法了很大的精力进行技术引进和研究开发,取得了很循环水泵泵叶轮表面和泵体内的流道表面光洁好的成果,如100MW机组所配置的卧式循环泵改度对水泵效率的影响很大,所以要尽可能降低其表造成高效叶轮后水泵效率可提高14%,但是仍然存面粗糙度。降低表面粗糙度有提高铸造的工艺水平、在一些问题有待探讨解决。打磨、喷涂、喷防腐材料等方法。下面对各种方式逐21叶轮及泵体表面光洁度分析比较。2.1.1存在的问题2.121提高铸造工艺水平新改型的高效叶轮和一般大型铸件一样,还存提高铸造的工艺水平是提高水泵效率的根本办[收稿日期]200901-13[作者简介王立新(1967),男内蒙古人,毕业于长春工程学院硕士高级工程师从事电厂管理工作。2009年第27卷第1期内蒙古电力技术法,但国内铸造水平相对落后,与发达国家差距很3准能公司发电厂循环水泵改造大,铸造业发展缓慢。2.1.22打磨准能公司发电厂2×100MW火力发电机组采用打磨是目前通用的方法,但因水泵的叶轮表面的闭式循环水系统由2座双曲线自然通风冷却塔和和流道表面不是平面,很难用机器自动打磨,只能靠4台单级双吸水平中开卧式布置的循环水泵以及辅手工,即采用手提砂轮、角向砂轮等进行打磨;因助设备组成。循环水泵采用沈阳水泵厂生产的此尺寸和光洁度不能保证,很难达到令人满意的效48H-22A型水泵,水泵的主要技术参数如表1。果148SH-22A型循环水泵主要技术参数21.23喷涂喷涂是表面工程中应用广泛且非常重要一项表流量/(th2)面技术,它是指将熔融状态的喷涂材料通过高速气扬程/m流使其雾化喷射到零件上形成喷涂层的一种表面加586工方法。常用的喷涂方法有火焰喷涂电弧喷涂等转速/ (rmin")Y80012/1430离子喷涂等。电压/V2.124喷防腐材料配套电机电流/A国家金属腐蚀控制工程技术研究中心研制出技术参数功率/kW800种新型的腐蚀防护涂料—SEBF熔融结合的环氧转速/(r·mim4)树脂粉末涂料。原设计循环水泵为单机单台循环水泵运行,不SEBF熔融结合的环氧树脂粉末涂料优势突出,能根据环境温度和负荷的变化调整出口流量及耗电能有效解决因铸造加工原因造成的叶轮表面粗糙问量的问题能耗较大。为了降低能耗,先后对循环泵题,从而提高水泵效率,同时也解决了因水泵汽蚀对进行了2次改造,并对叶轮表面和轴端密封进行了叶轮的损坏问题和腐蚀性介质对泵体的腐蚀问题。处理铸铁叶轮用SEBF熔融结合的环氧树脂粉末涂料31改变电机级数喷涂后具有防汽蚀和抗腐蚀性能,可替代不锈钢叶第一次技术改造先后将1号机1号循环水泵、2轮号机2号循环水泵的电机改为高、低转速电机。经过22轴端密封现场试验,可根据环境温度控制循环水泵,第一、四2.21存在的问题季度采用低转速循环水泵运行(单机单台运行,单耗目前我国卧式循环水泵的密封通常采用带密封约为071%),第二、三季度采用高转速循环水泵运环的软填料密封形式,但使用效果并不理想,存在以行(单机单台运行,单耗约为1.05%),可保证凝汽器下问题:真空度,同时降低了循环水泵耗电量,每台高低转速(1)功率消耗大,尤其是新加完盘根后和紧完循环水泵1h耗电量降低301.67kWh,双机运行1d压盖之后。可节省厂用电14480kWh。1d发电量按4CWh计(2)密封效果不好,达不到无渗漏要求算,每天厂用电率下降约0.362%。改造结果见表2(3)由于压盖对盘根加的力是靠盘根一级一级表2循环水泵改造前后主要技术参数向里传递的压紧力沿轴向分布不均匀靠近压盖处流量扬程转速电机级数电流功盘根磨损快,盘根使用时间短更换频繁/(t·h)/m/(rmin4)/A /W(4)由于压紧力不匀靠近压盖处大加上轴套改造前10000544121085材质问题轴套的磨损不均匀,靠压兰处磨损大,轴改造后86031369425套磨损后又加剧了密封的难度3.2更换叶轮2.2.2解决办法第二次改造将原有叶轮更换成高效叶轮,更换各发电厂采用机械密封替代软填料密封。机械前后主要技术数据如表3。密封具有泄漏量小轴磨损小、耐震性好寿命长、运经2003年三季度试运,夏季采用改型后低转速用范围广等优点。但由于大轴径的机械密封结构复循环水泵也可保持凝汽器真空,大大降低了循环水泵杂加工困难所以价格很高,限制了它的推广使用。的耗电量,和原未改叶型前高转速循环水泵比较,1h内蒙古电力技术2009年第27卷第1期表3叶轮更换前后主要技术数据项目流量/(th4)扬程m电流/A功率/kW效泵壳更换前高转速10000185102压兰更换后高转速117201998841721更换前低转速860313.698458355泵内水更换后低转速940515079560686省电330kWh,双机运行1d可节省厂用电15840盘根套kWh,厂用电率下降0.396%;与冬季采用未改叶型的图2循环水泵密封装置示意图低转速循环水泵比较,1h耗电量下降28kWh,双机运行1d可节省厂用电量1344kWh,厂用电率也在准能公司发电厂经常会出现循环泵轴向串动的现象,分析原因主要有循环水中有异物、循环水泵下降00336%。轴中心定位不准推力轴承损坏、电动机磁力中心不3.3叶轮表面处理对中等。准能公司发电厂循环水泵的轴封不适合采在2次技术改造基础上,利用2006年小修机会用机械密封,副叶轮密封和浮动环密封从结构特点又对新改造的循环泵叶轮用SEBF熔融结合的环氧树脂粉末涂料进行表面处理,处理后的效果如图1和适用范围上考虑也不适合,只能从原有结构上寻找解决的办法。所示。处理前后主要指标见表434.2解决的途径通过分析和试验,采取如下措施是行之有效的3421取消循环泵的水封环般循环泵都带有水封环。水封环与泵的出口相通,设计日的是润滑和防止空气吸入泵内,但由于循环泵的位置都低于水位,一般不会出现入口负压。另外,盘根的材料有自润滑性能,可以替代水封环密图1叶轮表面采用环氧树脂粉末涂料处理后效果封,因此密封环作用不大,如果去掉密封环或关闭密封环的供水,密封的效果会更好,也可以降低压兰紧襄4叶轮表面采用环氧树脂粉末涂料处理前后主要技术数据力,减少摩擦,从而提高工作效率。流量/(th)扬程/m电流/A功率/W效率34.22用油封密封圈替代部分盘根1172019098因为盘根各圈所受压力不均,远离压兰的盘根喷涂后高转速180190%6825745变形很小,起不到密封作用,如果加大压兰压力又会喷涂前低转速940515079导致摩擦和功耗增加,盘根更换也更困难喷涂后低转速9600506使用油封密封圈之后,不必把压兰压得很紧大通过以上数据可以看出叶轮表面处理之后,循减轻了外侧盘根的密封难度及盘根与轴套的摩环泵的流量增大了2%,轴功率降低了1%-2%,水擦,降低了循环泵的功耗。以48H型循环泵为例,泵效率提高了2%-3%,达到了预期效果。用3个200mmx230mmx15mmFB型密封圈套在计划对水泵出入口流道也进行喷涂,但由于循230mm×250mmx15mm的钢圈内替代盘根室最里环水泵所处位置低,出入口门不严,水泵内积水清理侧的2圈盘根外圈继续添加盘根,会起到很好的密不彻底没能实施准备在下次大修时连同其他没喷封效果。涂的循环泵叶轮一起进行喷涂。3423采用优质盘根34轴端密封处理目前国内有许多优质盘根如碳纤维盘根、四氟为防止水泵内水从泵轴出外漏,水泵都装有轴端乙烯盘根等,性能和效果都优于传统的棉麻盘根油密封装置。图2为循环水泵的密封装置,盘根套固定浸石棉盘根四氟乙烯浸渍石棉盘根。使用优质盘根在泵轴上,为水泵的转动部分,盘根为静止部分。在运不但会提高密封效果还会减少摩擦降低循环泵的转过程中,盘根对盘根套表面造成磨损使密封性能功耗。下降,循环水大量泄漏,严重时导致循环泵停运。3424改变常规的盘根填加方法341存在的问题水泵的盘根都是成卷供应的,使用时裁取一段2009年第27卷第1期内蒙古电力技术添加到盘根室内。通常使用的盘根填加方法出现许4结束语多问题。经过试验比较,采用先按轴套的外经尺寸和盘根室内径尺寸加工好专用胎具,把盘根在胎具中准能公司发电厂通过2次技术改造,以及对循压制成型后再填加的方式,盘根比较均匀也避免了环水泵叶轮表面处理盘根密封性能改善等措施提盘根过长或过短造成的不利影响高了循环水泵叶轮表面光洁度,降低了循环水泄漏添加盘根时,在盘根室里侧填加比较软的外侧量,延长了更换盘根的周期,降低了电机消耗,最终填加较硬的盘根,这样压兰的力先作用在较硬的盘达到了提高循环水泵效率的目的。根上,通过较硬盘根传给较软盘根,可避免盘根受力不均匀[参考文献]343改造效果[]郭丙然最优化技术在热能动力工程中的应用M]北京:水通过取消水封环、在盘根室最里侧用油封密封利电力出版社,1986圈代替盘根、中部填加较软的聚四氟乙烯浸渍纤维凹2]李敬,魏运刚循环水泵的节能改造理论与应用东北电盘根、靠压兰侧填加较硬的聚四氟乙烯浸渍纤维盘力技术,2005,(7):47-50根等措施,很好地解决了循环泵的轴端密封问题效林万超火电厂热系统节能理论M西安西安交通大学出果显著,更换盘根的周期也从2个月延长到1.5a,版社,1994减少了更换盘根的难度和数量,循环泵的电流也降4沈振飞汽轮机辅助设备北京:水利电力出版社,1985低了1~2A。编辑:张俊英(上接第27页)对侧发送1次数据。于对侧装置三相跳闸。在进行宝山变电站3号主变(4)表3、表4表5中计算数据依据为2008-送电过程中,卧伊线伊和站侧PSL-603G差动保护04-1523:27故障记录数据。相同原因,动作于257断路器A相跳闸,重合成功因此得出结论:在本次故障中,由于南自公司4问题分析及采取的措施PSL-603G保护装置自身存在缺陷,在通道发生异常的情况下,出现误动综上所述,在合1号主变断路器送电过程中卧根据分析结论,要求各发、供电单位立即对南自伊线伊和站PSL-603G分相电流差动保护未能识别厂PSL-603G保护装置进行软件版本升级。按《2008通道自环异常,判为区内三相短路动作于257断路年度内蒙古电网微机继电保护装置软件版本》(内电器三相永跳,说明装置对通道传输数据检测和数据调20088号)文件要求,由PSL-603G升级至FL处理存在不足。WXH-803分相电流差动保护收到603GF。PSL-603G永跳开入后动作永跳,经远跳开出动作编辑:郭昆简讯内蒙古电力科学研究院FJ00带电作业工具及安全工具试验系统投入使用经过紧张的安装和调试,内蒙古电科院最新购置的FJr600带电作业工具及安全工具试验系统具备了使用条件,使内蒙古电科院安全工器具及带电作业工具试验检测能力又迈上了一个新台阶。新购置的安全工器具带电作业工具检测系统在全国处于领先水平它的投入使用,为今后内蒙古自治区安全工器具和带电作业工具的试验检测更加科学和规范提供了强有力的保证,对于提高安全工器具及带也作业工具试验数据的客观准确性、确保人身和设备的安全、加强安全工器具及带电作业工具的试验和监督都具有很好的促进作用。十“+“+“十“+++++“十“+“+“+a