新型叶轮在循环水泵降耗中的应用

新型叶轮在循环水泵降耗中的应用郭冠卿(越秀广纸集团热电分厂,广州510281 )摘要:循环水泵是电厂用电的主要消耗源,有巨大的节能降耗潜力。针对热电厂循环水泵的实际运行参数,重新设计制造了节能抗蚀新叶轮,更换后取得了较好的节能效益。同时提高了电厂安全经济运行的可靠性。关键词:循环水泵;节能;技改;效益中图分类号:TU991.35文献标识码:B文章编号:1671 -4571( 2006 )03 -0054-02设计流量:Q=6700m3/h电机电流:I≤50A.前言越秀广纸集团热电分厂装有50MW汽轮发电3技改措施及实施方法机组2台,配备32SH -19A循环水泵4台,为闭式3.1 技改措施循环系统。该泵设计参数如下:3.1.1采用优秀的水力模型设计扬程:H = 26m目前我国水泵生产厂家多采用一元方法进行水设计流量:Q = 5000m'/h泵设计而科研单位及高校则常用二元方法。国外电机转速:n = 730r/ min著名企业的产品设计与开发也多是采用二元方法进电机容量:N =475kW行。目前三元设计方法也达到了实用化的程度。电厂在-年的绝大多数时间内采用-泵一机方根据国内外的研究情况看,三元设计方法的效果尚式运行,只在炎热夏季的较短时间内采用三泵二机不理想究其原因，主要是目前尚不能十分准确的描方式运行。在一泵一机工况下,泵出口压力为P2=述泵内的流动状况,因此水泵的设计对经验的依赖0.18MPa进口压力为P =0.03MPa ,电机电流平均性很强。值为60A。从泵实际运行参数可见,泵实际运行工根据循环水泵实际运行条件可知,该 泵实际运况严重偏离最优工况运行效率很低按上述参数可行比转速为n, =280远大于该泵设计比转速n。=以估算出泵实际运行效率约为60%。此外,该泵在190。对于离心泵而言,当比转速超过250时要使实际运行中存在空蚀,在叶片进口区域产生了局部水泵的性能指标和空化指标达到先进水平其技术穿孔破坏。因此对该泵进行节能抗蚀技术改造将难度很大。其中首先要解决新型高效叶轮与原泵壳会产生巨大的直接经济效益。的匹配问题。为此我们在该水力模型开发研究时采用了二元设计、三元校核的方法。2技改目标设计完成后，利用三维流动分析软件进行流动中国水利水电科学研究院水力机电研究所是我分析。由数值分析得到的流场分析和压力场分析结国专门从事水泵水轮机开发研究的大型专业研究单果,可以得到水力模型的修型依据,从而对水力模型位具有国内-流的模型试验台离心泵技术水平属进行进-步优化。针对本次改造的条件及要求,设国际先进水平。经过中国水利水电科学研究院和我计了WYS-28型水力模型。该水力模型的性能在公司双方进行现场考查、测试及分析确定循环水泵高精度水泵试验台上进行了验证试验。试验遵照技改目标为节能降耗,即在保证水泵抽水量基本不SL140-97(水泵模型验收试验规程)的有关要求进变的情况下提高水泵效率，降低电机电流,从而产行。f险空化试验、水压脉动试中国煤化工生可观的节能效益。据此确定了技改参数如下:验及MHCNMH(气明采用WYS-28技设计扬程:H= 17m术进」以项x小以心刚,以实现预定的技改目标。作者简介:郭冠卿男工程师主要从事汽轮发电机方面的工作。54《造纸科学与技术》2006年第25卷第3期3.1.2采用 先进的制造工艺及优良材质32SA-19A型循环水泵技改前后性能对比目前我国泵行业基本采用木模整体铸造的方法状况参数制造水泵叶轮等通流部件。由于高比速离心泵叶片技改前技改后为扭曲叶片，木模整体铸造叶轮会产生较大偏差,叶循泵电机电流I/A65轮过流表面也较为粗糙。在制造本项目用新型高效循泵出口压力P2/MPa0. 180.18WYS-28叶轮时,采用了铸焊工艺结构,即叶轮的4.2效益评价叶片、转轮体和两侧盖板分别铸造。叶片利用专用(a)节电效益机床按给定的三坐标点精确加工到位,转轮体及两32SA - 19A循环水泵配带475kW电机功率因侧盖板过流表面用车床精确加工到位。叶片按特定数φ=0.8额定电压U=6kV。技改后循泵电机电工艺定位于转轮体上,并进行组焊。在完成正火+流减小了10A。 输入功率减小值可以计算如下:回火处理工艺后,叶轮外形尺寸加工到位。叶轮出ON=v3U●Alcosφ =√3x6x 10 x0.8=厂前进行静平衡处理及探伤检查。叶轮尺寸偏差按83.14kWIEC497(蓄能泵模型验收试验国际规程)中有关规循环泵平均运行7000h ,因此二台泵可年节电定执行。新叶轮叶片型线最大误差不超过0.8mm,AE=2 x7000 x83.14 =1163938( kWh/年)80%的过流表面粗糙度达到3.2 ,其余不低于6.3。按0.4元/kWh计算,每年可产生节电效益46.叶轮最大外缘上的不平衡重量不大于20g。4万元。为使叶轮使用寿命大大延长除改善了该泵空( b )抗蚀效益化性能外,还采用了优良材质,即叶轮全部采用由于改善了空化性能,并采用了0Cr13Ni4Mo0Cr13Ni4Mo不锈钢制造,从而保证了新叶轮寿命可不锈钢制造，从而使叶轮寿命大大延长。新叶轮寿达到5年以上。命可达6年以上是原叶轮的三倍,每年可以节约备3.2实施方法件费及大修费用约3万元。本次技术改造采用只更换叶轮并对密封环进行综上所述,本次技改后产生了较好的经济效益局部修改的方案电机、泵壳及管路等均不变动。其技改投资可在技改完成后不到-年的时间内全部收安装过程与更换备品备件的过程相同,其特点是投回。同时,也提高了电厂生产的安全可靠性。资少、见效快、效果好。5结语4技改成果及效益评价目前我国在水泵设计选型上存在着产品水力性4.1 技改成果新型节能叶轮于2005年10月完成了现场安装能落后,设计选型不当等问题，许多大型水泵在严重工作并进行了试运行。结果表明循环水泵改造后偏离设计工况的条件下运行，从而导致水泵运行效率很低并伴有空蚀产生。因此采用新型循环泵节在水泵流量基本不变的情况下电机电流由60A降能技术应用于电厂卧式双吸( s、Sh和SA )型水泵节至50A ,说明技改项目已达到了预定的技改目标。能改造中其技改方法简单易行投资少见效快。32SA - 19A型循环水泵技改前后性能参数见表2。.Application of A New Type Vane Wheel in CirculatingWater Pump and Its Effect in Reducing ConsumptionGuo Guanqing( Guangzhou Paper Co. Ltd , Guangzhou 510281 )A bstract :Circulating water pump is the main source of electrici中国煤化工ation. There isa big po-tental for energy saving. According to the actual running parameel of circulating waterpump was designed and manufactured , good benefit of energy seMYHCN M H Glacig Meanwhile , thereliability of safe and economic running of power station was improved.Key words : circulating water pump ; energy saving ; technical reform ; benefitPaper Scichte银理echnology 2006 Vol. 25 No. 355