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        循環(huán)水泵電機雙速改造可行性分析

        2014-03-13 22:45:29高敏
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年7期
        關(guān)鍵詞:揚程真空

        高敏

        摘 要:文章對單元制循環(huán)水泵雙速改造的可行性進行了分析。介紹了循泵雙速改造的必要性,重點分析了循泵低速改造后對揚程、真空的影響。

        關(guān)鍵詞:循泵低速;揚程;真空

        引言

        重慶松藻電力有限公司安穩(wěn)電廠一期工程為2×150MW循環(huán)流化床機組。每臺機組配置2臺循環(huán)水泵,#1、#2機組的4臺循環(huán)水泵采用單元制運行,由于循環(huán)水系統(tǒng)不能實現(xiàn)兩機三泵運行方式,雙機夏季四泵運行,冬季雙泵運行,春秋季根據(jù)負荷及環(huán)境溫度啟動第二臺循泵。由于循環(huán)水泵的運行方式不可調(diào)節(jié),春秋季開四臺泵運行,能夠滿足凝汽器真空的需要還稍有裕量,無法以最佳運行方式來實現(xiàn)經(jīng)濟運行,因此計劃對#1、#2機循環(huán)水泵進行雙速調(diào)速節(jié)能增效改造。

        1 循泵電耗降低空間分析

        通過對投產(chǎn)以來歷年的環(huán)境溫度及運行時數(shù)進行了統(tǒng)計分析,該廠全年循環(huán)水進水溫度在10~33.4℃,循泵低速運行有較大的空間。

        1.1 春秋季循泵高-低速運行:負荷150-120MW階段,循環(huán)水進水溫度22~27℃時,此時兩臺循泵高速運行存在富裕量,可采用高-低速運行。此負荷階段全年約94天,共2396小時(單機3月中旬~6月中旬,9月~10月)。其中利用率約為60%,即1438小時。

        1.2 機組啟停時:機組并網(wǎng)前進入凝汽器的熱負荷較小,循泵運行時間為5小時;機組停運后,為降低排汽溫度,需維持循泵繼續(xù)運行約8h。啟機前停機后進入凝汽器的熱負荷較小,可低速運行。按單機每年啟停7次計算,啟、停機時循泵低速運行時間共為(8+5)×7=91小時。

        即循泵單機低速運行的時間為: 1438+91=1529小時。

        2 循泵雙速改造可行性

        2.1 改造前循泵技術(shù)參數(shù)

        2.2 改低速后特征點參數(shù)

        原電機為12極,轉(zhuǎn)速495r/min,改為低速可以選擇14極,改后轉(zhuǎn)速約423r/min,根據(jù)泵的相似原理可知,在一定范圍內(nèi)改變泵的轉(zhuǎn)速,泵的效率近似不變,其性能近似關(guān)系為:

        Q1/Q2=n1/n2=423/495=0.8545

        H1/H2=(n1/n2)2=0.7302

        P1/P2=(n1/n2)3=0.6239

        從循環(huán)水泵原特性曲線上從閉閥啟動對應(yīng)揚程28m點到11m揚程點取19個數(shù)據(jù)時行改造后參數(shù)計算,結(jié)果如表1。

        將H2-Q2參數(shù)按比例繪制在原H-Q曲線就得到了改為低速后的泵特性曲線。從計算參數(shù)及特性曲線上可以發(fā)現(xiàn),改低速后原設(shè)計揚程16.5m下降為12m,流量由10008 m3/h為8551m3/h。

        2.3 改造后對揚程的影響

        改造后循泵揚程為12m。循環(huán)水管道阻力約0.434mH2O,查凝汽器水側(cè)阻力曲線,單臺循環(huán)水泵運行,凝汽器水側(cè)阻力為1.2 mH2O,從凝汽器出水管至冷卻塔水阻0.487mH2O,即累計水頭損失為2.2mH2O,同時需要克服冷卻塔靜壓9mH2O,即改造后富裕揚程為0.8mH2O,改造后循環(huán)水能上塔。

        另外,因改后揚程16m的工況點流量約5000m3/h,流量減半,可以實現(xiàn)機組并網(wǎng)前、停運后對循環(huán)水量的調(diào)節(jié)需求。另外還可以根據(jù)機組負荷變動對循環(huán)水量需要的不同,實現(xiàn)兩泵一高速一低速的運行方式,揚程約為16m,總流量為15000m3/h。

        根據(jù)以上公式,計算得出主要特征點參數(shù):

        改造后全年節(jié)能量:W=(560-350)×(1438+91)=321006KW.h

        折合人民幣:409290×0.44=14萬(按電價0.44元/kw·h測算)。

        2.4 循泵低速對真空的影響

        從上述計算可以發(fā)現(xiàn),循泵改造后,循環(huán)水量僅減少14.49%,在冬季等低負荷工況,或啟停機狀態(tài)下,循泵采用低速運行方式不會對凝汽器真空及安全性造成影響,能夠滿足凝汽器對循環(huán)水的需求量。從循泵性能曲線看,循泵由495 r/min降為423 r/min后,循泵效率雖略有下降0.4%,但功率降幅更大,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗目的。

        2.5 運行方式

        改造前:熱季一機兩泵高速運行,冷季一機一泵高速運行。兩泵運行時,根據(jù)負荷及循環(huán)水進水溫度參數(shù)確定啟動第二臺循泵。

        改造后運行方式靈活??蓪崿F(xiàn)單泵高速、單泵低速、雙泵高速、一高速一低速四種運行方式,特別是春秋季節(jié)能空間較大,單機可實現(xiàn)雙泵一高速一低速并聯(lián)運行。夏季雙泵高速運行。

        3 改造方案

        采用一臺機組只改一臺雙速的方式,只需要更換電機的定子線圈,原電機為12極改為14級,為了保證機組的安全性,同時便于雙速切換操作,增加雙速切換柜。

        4 結(jié)束語

        根據(jù)以上分析,確定循泵電機改雙速是可行的,且改造后運行方式靈活,有較大的節(jié)能空間。根據(jù)歷年大氣溫度、凝汽器真空和凝結(jié)水過冷度曲線可知,由于循環(huán)水量不可調(diào),使得在環(huán)境溫度較低的情況下,機組真空過高,凝結(jié)水過冷度過大,汽機回熱系統(tǒng)能耗加大,機組整體效率降低。如若實施雙速改造,則可實現(xiàn)機組真空和凝結(jié)水過冷度調(diào)節(jié),保持機組在經(jīng)濟真空定值的基礎(chǔ)上,維持凝結(jié)水過冷度為零,進而提高機組效率,降低煤耗。

        參考文獻

        [1]《N-7920-1、2型凝汽器說明書》.上海汽輪機有限公司.

        [2]RDL900-970A3循環(huán)水泵性能曲線.上海凱士比泵有限公司.

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