火电厂锅炉给水泵运行现状与节能研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 火电厂锅炉给水泵运行现状与节能 研究 摘要：火电厂给水泵的节能对 电厂节能起着举足轻重的作用，给水泵 是火电厂最重要和耗能最大的辅机，本 文研究了给水泵的运行与节能系统，通 过计算分析给出了简单的节能改造方案， 这一研究对于给水泵的汽蚀问题的处理 有一定的意义。 中国论文网 /2/view-12832262.htm 关键词：锅炉给水泵；耗电量； 变速调节 中图分类号： U464.138+.1 文献 标识码： A 文章编号： 1 引言 火力发电厂中，锅炉给水泵的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 作用是将经过加热除氧的高温水升压到 某一额定压力后送往锅炉，它必须不间 断的向锅炉供水，以保证锅炉的安全运 行。高压锅炉给水泵的耗能量占电厂总 体耗能量的 1/3 以上，因此，给水泵的 节电对电厂节能减排起着举足轻重的作 用。本文在研究了给水泵的运行与节能， 接着通过对某电厂 125MW 机组锅炉给 水泵运行现状进行了分析与研究，提出 了节能改造方案。 2 给水泵运行现状与分析 2.1 给水泵的常见问题分析 给水泵在运行过程中常见问题有 汽蚀、机械密封泄漏，振动等，其中汽 蚀给给水泵造成的危害性最大，其发生 的可能性也最复杂，对于机组的稳定、 安全运行也威胁很大。给水泵在运行时， 出水阀尚未开启或机组低负荷运行时， 给水流量可能降到零，此时泵内仅会有 少量或没有水通过，一旦泵内温度很高 时，给水泵出现汽化，形成汽蚀。常见 的处理方法有：当给水泵在给水流量小 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 到警戒程度时，打开再循环管，保证泵 内通过足够的水，再循环管的安装可以 避免给水在泵内发生汽化。在给水泵运 行中，通常设定了额定流量 25%30% 的允许最小流量值，这对于泵内水汽化 也很有用。 2.2 锅炉给水泵的运行分析 火力发电厂中的给水系统通过不 停止的给锅炉供水，是其经济，安全运 行的关键，现代大容量锅炉给水泵具有 水温高、压力高，容量大等特点。除氧 水箱贮存的水，经过锅炉给水泵加压进 入锅炉汽包，流入下降管去循环水泵， 因此，给水泵的正常运转是锅炉正常工 作的关键所在。给水泵主要有主给水泵、 前置泵，启动备用给水泵等。前置泵是 为防止给水泵发生汽蚀，采用的是抗汽 蚀的材料，保证了系统降负荷和运行时 不会被汽蚀。主给水泵的容量和台数由 设备质量，机组容量等因素决定。一般 情况下，给水温度较高，故在给水泵进 口处水汽化可能性较大，设计时要考虑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 这一现象。 3 电厂锅炉给水泵节能分析 下面通过对某电厂锅炉给水泵运 行现状和节能实例进行分析。举例的电 厂为 125MW 机组所用给水泵为上海电 力修造厂生产的 DGT480-180 型调速给 水泵组，DGT480-180 型锅炉给水泵性 能参数如表 1 所示。并采用 GG500-80 型前置泵，前置泵的扬程为 76m，进口 流量 505m3h，出口流量为 483m3h，效率外围 79%，轴功率 121kW，转速 2985rmin 。 表 1 某厂 DGT480-180 锅炉给水 泵参数 型号 转速（r/s） 效率（% ） 扬程（m） 流量（m3/h ） 电机功率 （KW） DGT480-180 4640 78.5 1750 483 2730 给水泵设计时出于各层因素的考 虑，留有一定的富裕量，这样就造成资 源不能合理充分的利用。为满足生产工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 艺上的要求，采用节流调节，这样就会 造成更大的能源浪费现象。电厂为了维 持汽包压力在正常值，在给水管道上加 装给水调节阀，而且采用两段调节。由 于节流调节是通过给水调节阀的节流， 管道阻力特性线的改变，降低了水泵的 效率，增加了阻力，使得驱动机械的能 耗加大。同时水泵的流量及压力的余量 越大，能耗也越大。 3.1 某厂锅炉给水泵节能分析 由计算分析得出该厂给水泵管道 截面积和雷诺数可以用下列公式计算： （1） 通过判断，给水泵管道内水流状 态属于紊流粗糙管平方区，因此沿程阻 力系数可以通过 下面的公式获得： （2） 管路沿程损失和局部损失的大小 可以利用公式确定： （3） 管内扬程方程为： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 （4） 管路特性曲线方程可根据上面公 式推出为： = 1306 + 791Q2 （其中流量的 单位为 m3 / s ） （5） = 1306 + 7.91104Q2 （其中流量单位为 L / s ） （6） 这样可以得出给水泵的最佳工况 点，事实上给水泵工作时并没有在设计 的最佳工况点运行，一般是实际运行点 偏离设计最佳点越多，给水泵的经济效 益就会随着偏离而下降。通过仔细分析 发现该厂的给水泵的实际运行点比设计 工况点低许多，其原因是：第一，电厂 的实际运行工况因为机型限制、季节性 电热负荷波动、白昼间电热负荷波动， 电负荷限制等多种原因，使主机没有在 额定的最佳负荷下运行。这样给水泵系 统就在远离最佳工况点的较低负荷点运 行，这样就导致泵水泵的运行点效率较 最佳设计效率低 8%左右甚至更多。第 二，该厂的给水泵的配套容量设计保持 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 有较大的富裕量，按照相关规定要求， 给水系统中要配有备用给水泵，机组配 套的给水泵的出口容量应为锅炉连续蒸 发量的 1.1 倍，管道阻力为 10%18% 的余量，而在实际电厂工作设计中，为 了电厂设备的可靠安全运行，相关安全 系数还要增大一些。给水泵制造厂家为 向用户保证性能，往往设置比较多的富 裕量，而汽轮机配套的锅炉容量在设计 时也有较大的富裕，这样造成给水泵的 配套容量过大，给水泵实际运行中的经 济效益较差。 3.2 分析该厂节能改造 鉴于该电厂的各种数据信息，技 术小组对该火电厂锅炉给水泵节能措施 的具体方案制定了如下几个方案： 编号： 节能措施： 节能技术的 具体内容： 通过降低给水泵水利损失提高泵 的工作效率 给水泵水利设计时，要重 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 视单级流程静压变化和绝对速度变化。 （1）改善给水泵叶轮入口，使 叶轮流场均匀。达到这一目的可以通过 选择适当的预旋实现，或者是利用恰当 的选取入口冲角和叶片数实现。同时提 高首级叶轮的汽蚀性能和效率，也能实 现这一目的。 （2）将叶轮内的流动改善。 （3）将叶片出口角进行改善， 或者改善叶轮出口宽度，实现流动进行 改善处理。 （4）对给水泵导叶内的流动进 行改善处理。 2 通过降低给水泵机械损失提高 泵的工作效率 （1）入口冲角要必须小 于 35 度。 （2）改善并提高中断过流面和 导叶，以及叶轮的加工光洁度。 （3）侧隙要控制在 4mm 到 6mm 之间。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 3 通过降低给水泵容积损失提高 泵的工作效率 （1）通过提高工装精度， 实现密封间隙降低的目的。 （2）将密封环由圆柱形更换为 锯齿形，或在平衡板、平衡盘、密封环、 导叶套开多道环形槽。 （3）以及间级间隙和平衡盘径 向间隙处开反向螺纹槽并适当缩小密封 间隙的方式，提高密封间隙阻力。 （4）通过对提高密封件材质的 方式，也可以实现降低给水泵容积损失 提高