汪劍波

（福能集團(tuán)晉江天然氣發(fā)電有限公司，福建　晉江　362251）

F級燃?xì)廨啓C(jī)組配用循泵的節(jié)能改造

汪劍波

（福能集團(tuán)晉江天然氣發(fā)電有限公司，福建晉江362251）

針對循泵原冷卻水系統(tǒng)及軸承存在的問題進(jìn)行技術(shù)改造，改變循泵電機(jī)冷卻水運行方式，治理取水前池積沙，改變循泵軸承部件檢修工藝，實現(xiàn)節(jié)能減排、增收節(jié)支。

循泵冷卻水；導(dǎo)軸承；燃?xì)廨啓C(jī)

某司一期工程安裝4臺350MW等級的高效單軸聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，每臺機(jī)組設(shè)兩臺型號為60LKXA-20.1型、立式、單支座、濕井式、固定葉片、定速斜流泵。機(jī)組的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用擴(kuò)大單元制直流供水系統(tǒng)，使用臺灣海峽海水作為凝汽器及部分輔機(jī)冷卻器冷卻水。泵組轉(zhuǎn)子組件配用軸承為通用型賽龍導(dǎo)軸承，共5組；泵組冷卻水系統(tǒng)的冷卻水主要用于電機(jī)軸承滑油冷卻與泵上軸承的盤根冷卻，為并聯(lián)供水設(shè)計。

一、改造前存在的問題

1.冷卻廢水排放量超標(biāo)。

當(dāng)?shù)丨h(huán)保局簽發(fā)的排污許可證，每年最大允許排放廢水量為69000t，換算成每天最大允許排放廢水量為414t。實際4臺機(jī)組運行時，8臺循環(huán)水泵每小時排放的冷卻水量超60t，按每日運行16h計算，日排放廢水量約1100t，嚴(yán)重超出排污許可范圍。

2.資源浪費，增加生產(chǎn)成本。

4臺機(jī)組運行時，循泵電機(jī)冷卻用水為化學(xué)回收的鍋爐疏放水、制水過程產(chǎn)生的排放濃水、廢水等，每天約為600t，因供水量不足，供水缺口由原水來補充，日均補充原水500t左右。

3.存在較大安全隱患。循泵電機(jī)冷卻水供水泵設(shè)計流量40t/h，3臺以上聯(lián)合循環(huán)機(jī)組運行時必須啟動兩臺循泵電機(jī)冷卻水泵才能滿足循泵電機(jī)冷卻水流量要求。若其中1臺循泵電機(jī)冷卻水泵故障或檢修，將嚴(yán)重影響循環(huán)水泵設(shè)備正常運行，甚或出現(xiàn)因循泵電機(jī)溫度高致機(jī)組被迫降負(fù)荷或停運的情況。

4.循泵運行振動大，軸承更換頻繁，檢修費用大。

循泵入口海水含沙量大，循泵約運行半年即因振動大，導(dǎo)軸承、軸套等部件超標(biāo)磨損而解體檢修，需更換全部磨損軸承、軸套組件，每臺次更換備件費用約25萬余元。全年8臺套循泵輪換檢修費用約需200萬元。

二、節(jié)能改造措施

1.將循泵冷卻水系統(tǒng)由并聯(lián)供水改為串聯(lián)供水（圖1）。

圖1　循泵冷卻水系統(tǒng)改造前后對比圖

電機(jī)冷卻水入、出口換熱后溫度變化不大，電機(jī)出口回水可以滿足填料函冷卻溫度要求。

2.加強循泵取水前池積沙治理。

某司地處我國東南沿海，是臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)，臺風(fēng)期間海水含沙量大，取水前池淤沙更為突出。取水口泥沙淤積，致取水窗的有效面積縮小，引起進(jìn)水段流動阻力增大，最終導(dǎo)致泵吸入水位下降，葉片氣蝕加重，泵流量減小。在泵進(jìn)口葉輪室下方同樣存在泥沙淤積，使得儲水腔室容積減小，直接影響到水的吸入量，循泵在小流量的工況下，葉輪的吸入側(cè)和排出側(cè)都會產(chǎn)生二次回流，二次回流與主流混合后，形成湍流和旋渦。葉輪葉片在低壓側(cè)會產(chǎn)生脫流區(qū)，脫流區(qū)內(nèi)不僅充滿湍流和漩渦，而且會形成平行于葉片的前后振蕩力，振蕩又加劇了湍流和漩渦，二者之間形成惡性循環(huán)，在軸向產(chǎn)生了很大的破壞力，在很短時間內(nèi)使軸承支架幅條振裂，同時也引起徑向的不穩(wěn)定運行，導(dǎo)致導(dǎo)軸承、軸套異常磨損。

3.優(yōu)化循泵軸承部件維修工藝，減少備件更換率。利用換下的舊導(dǎo)軸承、上車床對賽龍軸承磨損的內(nèi)側(cè)進(jìn)行加工，保證徑向圓尺寸，根據(jù)加工的軸承內(nèi)徑，委托加工中心另配作軸套，軸套尺寸滿足各間隙配合要求。重新配制加工軸承、軸套。

三、取得的效果

1.循環(huán)水泵電機(jī)冷卻水由并聯(lián)供水改為串聯(lián)供水后，取得較大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

（1）降低廢水排放量，達(dá)到環(huán)保排放要求

改造后每臺泵每小時排廢水4.2t，8臺泵16h共排廢水538t，較改造前減少50%以上。另根據(jù)填料函冷卻情況，調(diào)低填料函冷卻水流量至3t，則8臺泵16h共排廢水384t，滿足要求。4臺聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的循泵電機(jī)冷卻排水量減至384t，每年減少廢水排放26萬t。

（2）減少原水消耗量

改造前，化水通過日均補充原水500t進(jìn)入復(fù)用水池，供循泵電機(jī)冷卻水消耗。改造后，化水基本不用再補充原水，由發(fā)電生產(chǎn)工藝流程所產(chǎn)生的復(fù)用水已能滿足正常要求。年平均節(jié)約原水15萬t。

（3）節(jié)約廠用電消耗

改造前，3臺及以上機(jī)組運行，均需開啟兩臺循泵電機(jī)冷卻水泵運行；改造后，只需開啟1臺循泵電機(jī)冷卻水泵。按單臺電機(jī)功率7.4 kW，運行16h計算，日均節(jié)約廠用電118.4kW·h，年節(jié)電35520kW·h。

2.通過每半月/次的積沙監(jiān)測，收集數(shù)據(jù)進(jìn)行劣化分析，結(jié)合機(jī)組各級檢修，委托專業(yè)公司采取氣力抽沙及人工清沙等措施及時進(jìn)行治理，保證了循泵安全穩(wěn)定運行。

3.配制加工每臺套軸承、軸套材料及加工費用約5萬元，每臺套可省備件費用近20萬元，全年8臺套循泵可省檢修費用近160萬元。

四、結(jié)語

在循泵原有冷卻水系統(tǒng)設(shè)計、循泵運行存在不完善的情況下，從各項運行指標(biāo)入手，從改造方案、技術(shù)難度及日后維護(hù)等多個方面進(jìn)行研究，通過改造管路隔離閥門，改變循泵電機(jī)冷卻水運行方式，改進(jìn)部件維修工藝，可以有效推進(jìn)電廠節(jié)能減排、增收節(jié)支工作。

（三等獎獲獎?wù)魑模?/p>

TM611.3

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1671-0711（2015）06-0082-02