135MW机组给水泵及其系统节能改造的研究

赵梁

【摘要】当前，节能减排成为电厂的重要发展趋势。本文主要从唐湖电力分公司两台135MW机组给水泵运行存在的问题入手，重点对节能改造和实施改造后的经济效益进行了分析，希望给行业相关人士一定的参考和借鉴。

【关键词】135MW机组；给水泵；节能改造

1.引言

近年来，唐湖电力分公司对生产运行期间的环境保护工作予以高度重视，前后总计投入8770万元用于对环境保护设施的建设，有效实现了环保设施的“三同时”，且达到验收标准。本文主要对公司135MW机组给水泵及其系统节能改造进行分析。

2.135MW机组给水泵及其系统存在的主要问题

2.1泵的运行效率低

大量实践表明，QFS-135-2双水内冷发电机给水泵的运行效率通常为70%左右，比先进设备低大约6%-8%，大大增加了给水的耗电功率。

2.2出力不够，对机组的满负荷运行造成影响

随着电网调峰幅度的不断提升，电厂在原有的电机和泵之间加设了液力耦合器，实现对电机的调速运行。因耦合器存在着一定的滑差，导致泵余量不足的情况出现，对机组的满负荷运行造成一定影响。

2.3叶轮和导叶通流部分的匹配不合理

一旦叶轮与导叶的通流部分出现匹配不合理的情况，则极易导致泵的高效点与运行工况偏离的情况出现。为此，应通过增加叶轮直径的方式实现对泵出力的提升，且在车削原正导叶之后，需进一步增加导叶进口通流的面积，使得泵的高效工况点逐步向大流量偏移。总之，泵效率低的一大重要原因就是通流面积大。

2.4系统复杂，阻力增加

为满足锅炉正常水位的需求，原有给水系统采用的是给水调节阀系统，加装耦合器之后，泵则改为调速运行状态，通过对泵转速的调整可以满足锅炉正常水位的需要。加上给水操作台存在着一定的压差损失，无形中增加了泵的耗电功率。

3.135MW机组给水泵及其系统的节能改造措施

3.1重新设计叶轮和导叶型线

结合电厂的实际运行情况，对叶轮和导叶型线予以重新设计。具体来说，主要表现为以下几个方面：第一，在对叶轮进口进行选择的过程中，可以使用口径较小的设备，从而有效降低泵的容积损失；第二，选择较大的反导叶出口角度，使得叶轮进口的流动性更加流畅、合理；第三，需要对导叶入口的速比进行合理选择，以便减小正导叶的入口面积，从而实现对泵的工况点和运行的控制，大大提升设备的高效运行范围；第四，不需要对中段进行更换，正导叶出口可以使用半圆截面，从而实现扩散段长度和扩散损失的降低；第五，选择较大的导叶进口基圆直径，并对叶轮直径的计算范围适当拓宽，以便满足机组的实际运行需求；第六，对泵的性能参数加以选择，使其能够适应机组不同参数的运行要求。

3.2试验选择适当的给水泵设计参数

对唐湖电力分公司135MW机组给水系统相关运行参数进行分析，得到与机组满负荷运行相符的给水泵参数如下：

第一，将给水操作台予以保留，且给水门处于全开状态下，此时，给水流量能够达到400t/h，给水泵的入口压力位0.63MPa，出口压力位16.5MPa。

第二，将给水操作台去掉之后，给水流量为400t/h，此时给水泵入口压力为0.63MPa，出口压力为15.1MPa。综合考虑大修工期内泵的老化以及电力系统周波突降等各类因素的影响，还需要在对泵组的调速过程中留有3%-3.5%的转速余量，使其符合机组满负荷运行的具体要求。具体可以表现为以下几个方面：第一，当耦合器额定转差率为0.975时，其低速型耦合器的额定输出转速可以达到0.975×2985=2910r/min，依据电厂实际运行情况，可以将泵的运行转速设置为2800r/min，也就是转差余量为1-2800/2910=3.78%；第二，新设计泵在前期投入使用过程中，出口流量可以达到400t/h，给水泵入口压力为0.63MPa，出口压力为15.1MPa，给水泵转速达到2800r/min；第三，当机组进气量保持在400t/h，耦合器在额定转速状态下运行时，泵的出口压力为16.1MPa；第四，当泵出口压力为15.1MPa，且耦合器在额定转速状态下运行时，泵的出口流量能够达到451t/h。上述机组的各项参数均能够满足一个大修工期内整个机组满负荷运行下的具体需要。

3.3对原泵尚好的部件予以合理利用，降低改造投资

经过大量实践表明，电厂机组给水泵具有良好的稳定性，其泵轴、竞逐部件以及相关的平衡装置具有较高的可靠性，且各部分的材质也非常优良，所以完全可以继续使用，在实现对设备统一管理的同时，还能够大大节省设备投资，降低改造成本。

3.4其他措施

在对机组给水泵进行节能改造的过程中，还需要对炉侧给水操作台进行改造，去掉给水调整门，从而实现给水系统运行阻力的大大降低。同时，还能够将给水操作台的压差损失予以相应的消除，并将给水流量的差压合理调整为给水泵转速调节状态，

4.改造后的节能效果

4.1经济效益分析

经过对汽轮机汽封系统与烟气余热回收系统实施改造之后，依据锅炉设计效率的87%来进行计算，二者实际降耗在9.11g/kWh左右。对静电除尘器的电源进行改造之后，实际降耗在65%以上。依据标煤价格690元/吨和上网电价0.35元/kWh进行计算，该方案能够实现年节约标煤超过六千吨，大大提升了电厂的经济效益。

4.2社会效益分析

唐湖电力分公司对机组给水泵及其系统进行节能改造，取得了良好的社会效益。具体如下：一是有效提升了电收尘效率；二是明显降低了污染物的排放浓度；三是大大降低了排烟的浓度，有效改善了当地空气环境；四是全面提升了电厂的热利用效率，节省了大量能源。

参考文献

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