【摘要】針對(duì)鶴崗熱電廠DG150-100×6型多級(jí)高壓離心給水泵出力(泵出口流量及壓力)不足的實(shí)際情況,對(duì)其進(jìn)行了分析,根據(jù)泵的特點(diǎn)得出了提高其出力的可行性措施,可供類似情況的泵在改造時(shí)加以參考。
【關(guān)鍵詞】DG150-100×6型多級(jí)高壓離心給水泵;泵段;導(dǎo)葉;葉輪;給水壓力
1、問題的提出
在熱力發(fā)電廠中,多級(jí)離心式給水泵是一種重要的生產(chǎn)設(shè)備,它擔(dān)任連續(xù)不斷向鍋爐輸送工質(zhì)的重要任務(wù)。這種離心泵在同一根軸上裝有兩個(gè)以上的葉輪,通過葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生慣性離心力,使工質(zhì)順序經(jīng)過一系列葉輪,每經(jīng)過一個(gè)葉輪(或稱一級(jí))提高一次能量,工質(zhì)提高的總能量等于個(gè)葉輪所提高能量的總和。
多級(jí)離心泵的級(jí)數(shù)一般在2--13級(jí)之間,級(jí)數(shù)在增加則對(duì)安裝和運(yùn)行多有所不便。多級(jí)離心泵運(yùn)行工況的優(yōu)劣,直接影響鍋爐的工質(zhì)蒸發(fā)量,如給水壓力低和給水流量小,會(huì)限制鍋爐的出力,導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)組不能滿負(fù)荷發(fā)電,使其經(jīng)濟(jì)性降低。
我廠冬季不僅要保證汽輪發(fā)電機(jī)組的滿負(fù)荷運(yùn)行,而且又要向熱網(wǎng)提供熱源,從而使得鍋爐的的上水量增加,而我廠2#給水泵(DG150-100×6型多級(jí)高壓離心式給水泵)在給水壓力和流量方面出現(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象,不能滿足供熱指標(biāo)和汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,解決這一問題是十分必要的。
2、問題的分析及解決
有關(guān)技術(shù)人員對(duì)2#給水泵(DG150-100×6型多級(jí)高壓離心式給水泵)進(jìn)行了理論分析,過程如下:
2.1改造前泵的特性
改造前DG150-100×6型給水泵運(yùn)行參數(shù)如下:
N≈352KW Q=130t/h n=2950r/min P≈5.5-5.2Mpa
水輪直徑:200mm 入口管徑:200mm 出口管徑:150mm 級(jí)數(shù):6級(jí)
流量Q<140t/h(不能保證兩臺(tái)爐滿負(fù)荷運(yùn)行所需要的流量,其中不包括供熱時(shí)增加的流量)。
2.2技改方案的的制定及理論分析
2.2.1方案制定:
針對(duì)DG150-100×6型給水泵出現(xiàn)的問題,有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了討論、研究,確定了技改方案。即在原多級(jí)泵基礎(chǔ)上加一級(jí)新段(包括中間段,葉輪等),改造示意圖如下:
2.2.2理論分析
由圖a可知后彎式葉片提高其能頭理論時(shí),流量必增加。我廠DG150-100×6型給水泵的葉片是后彎式葉片,在DG150-100×6型給水泵加一新段,也就意味著工質(zhì)多通過一個(gè)葉輪,工質(zhì)的能量也會(huì)隨之增加,即工質(zhì)的流量和壓力必增加。
現(xiàn)在從理論上對(duì)改型的DG150-100×6型給水泵加以簡(jiǎn)單的理論分析:
加一中間段后(包括葉輪、導(dǎo)葉,段等),則流體經(jīng)新段后流體所提高值為:
P=P2-P1=[(u22-u12)/2]×ρ= [(πd2n)2-(πd1n)2×ρ]/(602×6)=684.04ρ
P 流體經(jīng)新加葉輪后,壓力的增長(zhǎng)值 Pa
P2、P1 分別為新加葉輪出入口壓力 Pa
D2 D1 分別為新加葉輪出入口直徑 0.275mm 0.155m
流體流出新葉輪后,還要經(jīng)過導(dǎo)葉擴(kuò)壓,也就是說流體在新加段的壓力增長(zhǎng)值至少在0.68Mpa以上,并且流量也增加了,如圖a所示(后彎式葉片)。
2.2.3輔助設(shè)施的改造(泵入口管的改造)
由于改造后泵的流量及壓力發(fā)生了較大的變化,為了使改造泵能更經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)的運(yùn)行,汽機(jī)車間對(duì)泵入口濾網(wǎng)進(jìn)行了改造,增大了其入口面積,從而使泵入口的流體更加平穩(wěn)。
2.3改后泵在試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)分析
DG150-100×6型給水泵在技改結(jié)束后,經(jīng)過一系列試驗(yàn)后,得出了以下的數(shù)據(jù):
流量t/h空載120140150150156160170170
電流A4945.5475048505047-6049-57
出口壓力kgf/cm271.57572707268696565
由試驗(yàn)各個(gè)工況點(diǎn)可看出,當(dāng)流量在170t/h以下時(shí),則該水泵電流擺動(dòng),泵在此工況下不穩(wěn)定,而在160t/h以下時(shí),泵的工況點(diǎn)穩(wěn)定,從而得出技改后泵的參數(shù)如下:
Q=160t/h P=6.8-6.9Mpa
改造前泵的參數(shù)為:
Q=130t/h P=5.1-5.2Mpa
經(jīng)過比較可得出結(jié)論:改造后的泵達(dá)到了預(yù)期的目的(提高了流體的能量,及泵出口壓力)
2.4改造的經(jīng)濟(jì)效益
2.4.1DG150-100×6型給水泵的改造是在原泵基礎(chǔ)上進(jìn)行的,無需購買新型給水泵,如建一臺(tái)新式給水泵成本約40萬元,但在原泵基礎(chǔ)上改型,只需訂購泵軸1件(1.8萬元附圖)、段拉桿8件(0.32萬元)、導(dǎo)葉、葉輪、中間段各1件(合計(jì)約1.4萬元)、其它(包括鍵,銷釘?shù)燃s0.05萬元),可看出從資金上節(jié)約36.43萬元。
2.4.2在技改過程中,只需改動(dòng)入口管位置和泵段的支撐面,使工期縮短,并減少了工作人員的工作量。
2.4.3在冬季熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí),發(fā)電量和供熱同時(shí)需要保障,以前的DG150-100×6型給水泵流量及壓力不能達(dá)到要求,所以使得1#、3#給水泵長(zhǎng)期運(yùn)行,如長(zhǎng)期這樣的運(yùn)行則會(huì)使設(shè)備的使用壽命縮短。而改型后的DG150-100×6型給水泵壓力和流量提高了,使得兩臺(tái)泵的備用時(shí)間加長(zhǎng),增加了設(shè)備的使用壽命從而減少了未來的設(shè)備資金投入。
從以上可看出,改型后的DG150-100×6型給水泵為企業(yè)節(jié)約了設(shè)備資金,使一期機(jī)組能在冬季熱電聯(lián)產(chǎn)中滿負(fù)荷運(yùn)行,汽輪發(fā)電機(jī)組能夠經(jīng)濟(jì)地、安全地運(yùn)行,為我廠搶發(fā)、多發(fā)電奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]于寒.淺論離心泵的完好標(biāo)準(zhǔn),2007