发电厂循泵房旋转滤网冲洗水泵选型分析

刘建东，李明志

（大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江 宁波 315722）

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司一期工程共有4台600 MW燃煤机组，配套8台循环水泵（即一机两泵），每台循环水泵入口配1套旋转滤网装置。2台机组的4台旋转滤网共用1套冲洗水系统，冲洗水泵为3台立式自吸长轴泵。运行中该泵经常发生振动超标、出力下降等情况，每次检修均需投入大量的人力，同时损坏及缺陷超标部件较多，大量更换这些部件增大了维护成本。因此，急需对冲洗水泵进行改造。

1 原冲洗水泵结构

原旋转滤网冲洗水泵选型及布局为传统设计布置，即冲洗泵安装于旋转滤网后的进水间上部，泵型选用150HLY6-60型自吸立式多级长轴泵。泵体长达13.6 m，其中近8 m长期浸泡于海水中，受海水腐蚀严重，特别是受潮汐影响部位腐蚀尤为明显。该泵叶轮级数为6级，而泵轴颈仅为Φ45 mm，运行中时常发生振动超标，每次解体检修均有轴弯曲、断轴、密封环及叶轮和支架组橡胶导轴承磨损报废等问题，所以每次故障检修需更换大量部件，造成维护成本及维护工作量增加。

另外冲洗水泵的故障还将影响到旋转滤网的正常冲洗，直接威胁到循环水泵的安全运行，给机组安全稳定运行带来隐患。

2 冲洗水泵选型

2.1 型式参数选择

为满足1台机2台旋转滤网冲洗要求，泵的比转速计算见式（1）。

式中：ns为比转速；qv为流量，取200 m2/h；n为转速，取1 450 r/min；H为扬程，取50 m。

通过计算并参考目前国外循环水泵房入口旋转滤网冲洗水系统设计、选型相关资料，选择KQH150-400型单级离心水泵。水泵的离心性能曲线如图1所示，改造前后参数见表1。

2.2 水泵主要材质选择

图1 冲洗水泵的性能曲线

表1 改造前后冲洗水泵参数及效益对比

综合考虑水泵的使用寿命及工程投资费用，水泵与海水介质接触的部件选用耐海水性能较好的不锈钢316L材质，水泵壳体选用耐海水镍铬铸铁材质；配套电机选用户外型IP55型电机。

3 水泵布置及改造方案

在大气压力Pamb=100 kPa，循环水温度最高为33.7℃的工作条件下，查饱和蒸汽压力对应表得知循环水压力Pv=5.43 kPa；查询得知KQH150-400型单级离心水泵的有效汽蚀余量Δp=38 kPa；考虑吸水管道长度和弯头数量，取流动损失压力pw=10 kPa；如果水泵入口水无静压头，允许几何安装高度Hg为：

式中：ρ为水的密度；g取10 N/kg。

由于单级卧式或立式离心水泵启动时需具有一定的水压，因此旋转滤网后进水间上部的原取水口位置已不能满足离心水泵使用技术要求，为此冲洗水泵实际安装高度为6.30 m，需要最少16.43 kPa的入口水静压力。根据现场情况，水泵取水口改至循环水泵出口压力母管，循泵出口压力冬季最低为109.7 kPa，可满足水泵要求。

另外，考虑到单台机组停运会影响到同单元另外一台机组的旋转滤网正常冲洗，因此取水口由同单元2台机组循环水压力母管分别取水，经串联后至冲洗水泵入口母管。此设计避免了冲洗水泵在恶劣工况下工作，从而提高其使用寿命。

由表1可以清楚看出，改造后水泵流量、扬程满足现场要求，效率提高、造价降低、体积减小、故障减少，检修工时也有大幅下降。

4 结语

冲洗水泵改造后，已运行两年时间，再未发生振动超标、轴弯曲、断轴、密封环及叶轮和支架组橡胶导轴承磨损报废等问题，能满足旋转滤网冲洗要求，安全性、经济性、检修工作量等指标都有较大的改善，使用效果良好。

[1]郭立君,何川.泵与风机[M].北京：中国电力出版社,2004.

[2]孔珑.工程流体力学[M].北京：中国电力出版社,1998.

[3]余国琮.化工机械工程手册[M].北京：化学工业出版社,2002.