循环水泵的选型方法研究

李瑞光，刘占泉

(北方联合电力有限责任公司 包头第二热电厂，内蒙古 包头 014030)



循环水泵的选型方法研究

李瑞光，刘占泉

(北方联合电力有限责任公司 包头第二热电厂，内蒙古 包头 014030)

介绍了循环水泵选型的基本原则和要求，分析了国内常见的水泵选型方法和选型软件编程语言。应用flash语言开发了计算机选型软件，并以300MW机组循环水泵的选择为例，介绍了应用flash编程软件的选型过程。研究结果表明：应用软件选型具有速度快、准确率高等优点，是国内外水泵选型的趋势。

火电厂；循环水泵；选型；软件

当前大型循环水泵存在的主要问题是汽蚀、振动、噪音及效率不高等，尤其突出的问题是汽蚀。从东北地区的电站来看，泵因汽蚀造成叶轮的损坏是比较严重的，有些泵只运行1～2年就因汽蚀损坏而不得不更换叶轮。因此，选择合适的循环水泵，对减少厂用电，提高电厂运行效益，非常必要。

1　循环水泵选型的基本原则和要求

火电厂选择循环水泵应该遵循以下几点原则：

1)当汽轮机以额定工况运行时，应满足对凝汽器乏汽的冷却循环要求，并保证循环水泵尽量在设计工况点附近运行。

2)所选水泵的Q—H曲线要平缓，保证水泵在流量变化较大时，仍然有足够大的出力。

3)流量和扬程要留有一定的富裕量，不能过大或者过小：富裕量过大会造成水泵实际运行时工况点偏离最佳工况点，水泵的效率低下；富裕量过小容易满足不了出力的要求。

4)选择耐磨高效、吸上能力强、抗汽蚀性能好、适用范围广的水泵，应注意防止汽蚀发生。从样本上查出标准条件下的允许吸上真空高度或临界汽蚀余量，验算其几何安装高度。通常状况下，在一个大修期内，水泵的磨损扬程可能下降2%～5%，故扬程可留有2%～5%的余量，但是所留余量不得超过10%。要考虑装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素。

5)选择水泵时，既要考虑其经济性和安全性，又要考虑运行维护的方便性，要便于运行调度、维修和管理。

2　国内常见的水泵选型方法

国内常见的水泵选型方法大致分为3种，即水泵型谱图选型、水泵的性能表选型和水泵的软件选型。水泵型谱图选型是通过水泵性能参数求出流量和扬程，继而通过水泵特性曲线图查出应选的循环水泵；水泵性能表选型是根据初步确定的泵的类型，在这种形式的水泵性能表中查找与需要的流量和扬程相一致或接近的一种或几种型号的水泵；水泵软件选型是通过水力计算求出流量和扬程，再将数据输入至所选择的水泵软件中，进而得到所要的泵型。若有两种或两种以上都能基本满足要求，要对其进行比较，权衡利弊，最后选定一种。

3　常用的选型软件编程语言

水泵软件选型法是通过已知的水泵性能参数，将循环水泵的流量和扬程估计在一个范围，然后输入到软件中，经过电脑软件的选择，确定若干个合理的泵型，再通过对流量、扬程、轴功率、汽蚀余量、效率等因素的分析选出最合理的泵型。

目前，常用的选型软件编程语言有VB、C#、Flash等多种语言。

1)VB是VisualBasic的简称，是可视化开发图形用户界面(GUI)的编程语言。它拥有强大的图形界面和简单的语法，可以方便灵活地处理水泵选型中的绝大部分数据。VB所设计的程序具有标准的图形用户界面、动态链接(DDL)、多任务、设备独立及直接操作特性等优点。

2)C#是由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时，去掉了一些复杂特性，成为了一种安全、稳定、简单的编程语言。表面上看C#基于C++，但它却融入了Pascal、Java、VB等其他语言而成为了一种更高级的语言。C#以其强大的操作能力、便捷的面向组件编程方式、创新的语言特性和优雅的语法风格成为了重要的编程语言。

3)Flash语言主要用于动画制作，但也可以用于水泵选型的软件开发，并有出色的表现。Flash语言增强了函数运算等多方面的功能，能描述逻辑部件的性质和规律，指定输出按规律随输入进行变化。Flash编程技术设置了输入输出文本窗口,方便随时输入数据。Flash文件具有占据空间小、运行效果出色、兼容性好、易于引到其他环境中等优点，简单的编程就能控制软件多种形式的播放，如连续、循环、逐步、反播，便于人机交换信息。

4　软件法选择循环水泵的应用举例

4.1选型的步骤

应用水泵软件选型的步骤如下：

1)根据所选电厂背景，找出原始性能参数资料，算出设计扬程和流量；

2)应用Flash语言作为开发工具，按照设计要求对其进行编程，使它能够正常运行并能选出合理泵型；

3)向已编程完毕的水泵软件输入流量和扬程的范围，得到若干个水泵泵型；

4)从流量、扬程、汽蚀余量等方面对已得到的若干个水泵泵型进行比较、筛选，最后得到合理的循环水泵泵型。

应用水泵软件选型的流程如图1所示。

4.2循环水泵的流量计算

假设某电厂300MW机组的排气流量Q0为612t/h，排气压力Pc为5.04kPa,则循环水流量为

Q=1.05QVmax

式中 QVmax=mQ0=75×612=45 900m3/h，m为循环倍率，取m=75，则 Q=1.05QVmax=1.05×45 900=48 195m3/h，单台泵运行时的流量 Q=48 195/2=24 097.5=6.694m3/s。

图1　水泵选型流程

4.3循环水泵扬程计算

循环水泵扬程为

H=(Pj+∑ΔPj)/ρg=Hj+∑Hj=21.06m式中 Hj为实扬程，一般取为20m；∑Hj为总的水力损失(包括凝汽器水阻h1=0.58m、进出口水管中的摩擦阻力损失h2=0.166m、局部阻力损失h3=0.199m、进出口水管口的速度损失h4=0.115m)。

通过上述计算，得出循环水泵的流量为6.694m3/s，选型时取流量参考范围为6.0～7.0m3/s；循环水泵的扬程为21.06m，选型时取扬程参考范围为21～22m。

4.4应用Flash编程软件选择循环水泵

应用Flash语言编程软件选择循环水泵的流程如图2所示。将流量和扬程的数据输入进去，所有被搜索出来的有关水泵的详细资料都会显示在查询结果窗口。在此窗口中，可以进行水泵特性曲线拟合、工作点计算、输出记录等操作。选择结果共有5个符合条件的泵型，如图3所示。

在选出的各个型号后面有“查看此型号详细参数”项，点击后能够查出所选泵型的流量、扬程、转速、轴功率、配带电机功率型号、效率、必需汽蚀余量、转动惯量、轴向力和泵重等参数，如图4、图5、图6、图7、图8所示。通过比较这些型号中的效率、必需汽蚀余量、轴功率、泵重等参数，可以选出合适的水泵型号。

图2　Flash软件选型流程

图3　Flahs选型软件选型结果

4.5选型结果分析

由图4、图5、图6、图7、图8可知，经过水泵软件选型，得到的水泵型号为64LKXA-31、72LKXA-17.5和64LKXA-22。将各个水泵型号进行进一步的筛选、汇总，如表1所示。

图4　64LKXA-31型水泵参数

图5　72LKXA-17.5型水泵参数

图6　72LKXA-26型水泵参数

图7　72LKXD-26型水泵参数

图8　80LKXA-25型水泵参数

1)从流量上看，164LKXA-31型水泵的流量最大，为6.90m3/s，是设计流量的上限；72LKXA-17.5型水泵次之；64LKXA-22型水泵最小。由于循环水的流量大，所以应该选择64LKXA-31型水泵作为循环水泵。

2)从扬程上看，64LKXA-31型循环水泵的扬程最大，为21.2m，在设计扬程范围内；64LKXA-22型水泵的次之；72LKXA-17.5型的最小。64LKXA-22型和72LKXA-17.5型的扬程都低于设计扬程。所以，应该选择64LKXA-31型水泵作为循环水泵。

表1　64LKXA-31型、72LKXA-17.5型、64LKXA-22型水泵性能参数表

3)从汽蚀余量上看，64LKXA-31型循环水泵最大，为14.10m；64LKXA-22型水泵次之，为9.1m；72LKXA-17.5型水泵最小，为7.55m。由于汽蚀余量越大，经济型越不好，所以应该选择72LKXA-17.5型水泵。

4)从电机功率上看，64LKXA-31型水泵的电机功率最大，为2 200kW；64LKXA-22型水泵和72LKXA-17.5型水泵相同，都为1 600kW。由于电机功率越大，消耗的能量也越多，因而从节省能源的角度看，不应选择64LKXA-31型水泵作为型循环水泵。

在选择循环水泵时所要考虑的诸多因素中，流量和扬程是最主要的。在上述3种型号水泵中，164LKXA-31型水泵在轴功率和抗汽蚀性能方面不算最好的，但它能满足凝汽器所要求的循环水量和扬程，因此，应该选择64LKXA-31型水泵作为该300MW机组的循环水泵。

5　结　语

循环水泵的选型可以有多种方法。其中，应用计算机软件选型具有速度快、准确率高等优点，是国内外循环水泵选型所采用方法的发展趋势。这种方法不仅在循环水泵选型时采用，在其他水泵选型时也可以采用。但是，由于目前国内各水泵厂家的选型软件都是各自独立开发的，不具有普适性，因此制约了软件选型方法的推广和使用。应该通过协作研究，开发出一个通用的软件系统，建立一个数据库，将各厂家的产品数据添加到数据库中，降低水泵选型的成本，提高水泵选型的效率。

[1]李小芳，张书琦.水泵选型应用软件的设计[J].科技信息，2013(5)：296-297.

[2]夏晓玲.基于Flash的数字电子技术实验课件制作[J].鄂州大学学报，2007(2)：5-7.

[3]朱劲木，曾凡春，龙新平，等.大中型泵站改造中机组选型软件开发[J].中国农村水利水电，2007(12)：56-58.

[4]邵静.Flsah中的AS编程环境和语法结构特点[J].电脑知识与技术，2013(15)：3622-3625.

[5]杨柳，王存旭，丁鑫，等.330MW火电机组RB全自动控制策略及试验[J].沈阳工程学院学报：自然科学版，2015，11(1)：80-86.

(责任编辑吴兴伟校对佟金锴)

StudyonCirculatingWaterPumpSelectionMethod

LIRui-guang,LIUZhan-quan

(Baotousecondthermalpowerplant,NorthUnitedPowerCo.,Ltd.Baotou014030,InnerMongolia)

Inthispaper,thebasicprinciplesandrequirementofcirculatingwaterpumptypeselectionwasintroduced,andthecommonpumpselectionmethodindomesticandthecommonlyusedprogramminglanguagefortypeselectionwereanalyzedtoo.Softwarewithflashlanguagefortypeselectionwasdeveloped,andtheselectionprocessthroughtheflashprogrammingsoftwarewasillustratedbytakinga300MWunitasanexample.Theresearchresultsshowedthatthetypeselectionwithsoftwareshouldbecomethetrendofthewaterpumpselectionathomeandabroadowingtotheadvantagesoffasterspeedandhigheraccuracy.

thermalpowerplant;circulationwaterpump;selection;software

2016-04-24

李瑞光(1975-)，男，内蒙古包头人，工程师。

10.13888/j.cnki.jsie(ns).2016.03.005

TU831

A

1673-1603(2016)03-0213-05