火電廠鍋爐給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀分析與節(jié)能研究

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1、火電廠鍋爐給水泵運(yùn)行與節(jié)能的研究摘要：火電廠鍋爐給水泵是火電廠最重要的輔機(jī)也是耗能最大的輔機(jī)，其節(jié)電對(duì)節(jié)約廠用電起著舉足輕重的作用，本文在研究了給水泵的運(yùn)行與節(jié)能，通過(guò)舉例分析了某廠的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)鍋爐給水泵調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失和耗能現(xiàn)象嚴(yán)重，通過(guò)計(jì)算分析給出了簡(jiǎn)單的節(jié)能改造方案，這一研究對(duì)于給水泵的汽蝕問(wèn)題的處理有一定的意義。關(guān)鍵詞：鍋爐給水泵；耗電量；變速調(diào)節(jié)1引言火力發(fā)電廠中，鍋爐給水泵的作用是將經(jīng)過(guò)加熱除氧的高溫水升壓到某一額定壓力后送往鍋爐，它必須不間斷的向鍋爐供水，以保證鍋爐的安全運(yùn)行。火電廠鍋爐給水泵是火電廠最重要的輔

2、機(jī)也是耗能最大的輔機(jī)。高壓鍋爐給水泵的耗電量占廠用電量的1/3以上，所以它的節(jié)電對(duì)節(jié)約廠用電起著舉足輕重的作用。本文在研究了給水泵的運(yùn)行與節(jié)能，接著通過(guò)對(duì)某電廠50MW機(jī)組鍋爐給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與研究，提出了節(jié)能改造方案。2給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀與節(jié)能分析火力發(fā)電廠中的給水系統(tǒng)通過(guò)任何工況下不停止的給鍋爐供水，是其經(jīng)濟(jì)、安全、靈活運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。2.1鍋爐給水泵的組成運(yùn)行現(xiàn)代大容量鍋爐給水泵具有壓力高、容量大、水溫高、轉(zhuǎn)速高等特點(diǎn)，除氧水箱貯存經(jīng)處理的水，然后經(jīng)過(guò)鍋爐給水泵加壓進(jìn)入鍋爐汽包，流入下降管去循環(huán)水泵。給水泵的正常

3、運(yùn)轉(zhuǎn)是鍋爐能正常工作的關(guān)鍵條件。給水泵組只要有主給水泵、前置泵、啟動(dòng)備用給水泵等。主給水泵的容量和臺(tái)數(shù)由設(shè)備質(zhì)量、機(jī)組容量以及機(jī)組在電網(wǎng)中的投資、作用等因素決定。由于給水溫度通常較高，壓力在流動(dòng)的過(guò)程中也會(huì)變低，故在給水泵進(jìn)口處水出現(xiàn)汽化可能性較大，這樣就可能導(dǎo)致水中斷。前置泵就是為防止給水泵發(fā)生汽蝕而設(shè)計(jì)的，前置泵與給水件采用的材料都是抗汽蝕材的，保證了系統(tǒng)降負(fù)荷和最小流量工況下運(yùn)行時(shí)不會(huì)被汽蝕。2.2給水泵的常見(jiàn)問(wèn)題與建議給水泵在運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)故障有汽蝕、振動(dòng)、卡澀、機(jī)械密封泄漏等，這些故障中汽蝕對(duì)給水泵的潛在危害性顯

4、然最大，其發(fā)生的可能性也最復(fù)雜，對(duì)于機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行也威脅很大。給水泵在啟動(dòng)后，出水閥尚未開(kāi)啟或機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行以及外界負(fù)荷大幅度減少時(shí)，給水流量可能降到零，此時(shí)泵內(nèi)僅會(huì)有少量或無(wú)水通過(guò)，一旦泵內(nèi)溫度比泵所處壓力下的飽和溫度還高時(shí)，給水出現(xiàn)汽化，形成汽蝕。常見(jiàn)的處理方法有：當(dāng)給水泵在給水流量小到警戒程度時(shí)，打開(kāi)再循環(huán)管，這樣讓一部分給水流量回到除氧器，實(shí)現(xiàn)泵內(nèi)通過(guò)足夠的水，再循環(huán)管的安裝可以實(shí)現(xiàn)在鍋爐低負(fù)荷或事故工況下給水在泵內(nèi)發(fā)生汽化；在給水泵運(yùn)行中通常設(shè)定了額定流量25%～30%的允許最小流量值，這對(duì)于泵內(nèi)水汽化也很

5、有用。3某電廠鍋爐給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀和節(jié)能分析下面通過(guò)對(duì)某電廠鍋爐給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀和節(jié)能進(jìn)行舉例分析。3.1某電廠鍋爐給水泵運(yùn)行現(xiàn)狀舉例的電廠為50MW機(jī)組所用給水泵為2DG型高壓鍋爐給水泵，2DG型給水泵是單殼體節(jié)段式多級(jí)離心泵，進(jìn)、出口均垂直向上。鍋爐給水泵性能參數(shù)列表可表示為泵串聯(lián)運(yùn)行可有效提高給水泵的進(jìn)口壓力。前置泵的主要部件使用抗汽蝕材料制成，保證在最小流量工況和系統(tǒng)降負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)不會(huì)被汽蝕。表1某廠2DG鍋爐給水泵參數(shù)型號(hào)轉(zhuǎn)速（r/s）效率（%）揚(yáng)程（m）流量（m3/h）電機(jī)功率（KW）70.515942402D

6、G-76072.51542270200074.41485300就水泵自身而言，除由于設(shè)計(jì)中層層加碼，留有過(guò)大的富裕量，造成大馬拉小車的現(xiàn)象之外，還由于為滿足生產(chǎn)工藝上的要求，采用節(jié)流調(diào)節(jié)，造成更大的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。該電廠為了維持汽包壓力在正常值，在給水管道上加裝給水調(diào)節(jié)閥，而且采用兩段調(diào)節(jié)。由于節(jié)流調(diào)節(jié)是通過(guò)給水調(diào)節(jié)閥的節(jié)流改變管道阻力特性線來(lái)改變泵的運(yùn)行工況，降低了水泵的效率，增加了阻力，使得驅(qū)動(dòng)機(jī)械的能耗加大。同時(shí)水泵的流量及壓力的余量越大，節(jié)流越大，能耗也越大。3.2某廠鍋爐給水泵節(jié)能分析由計(jì)算分析得出該廠給水泵管道截

7、面積和雷諾數(shù)可以用下列公式計(jì)算：（1）通過(guò)判斷，給水泵管道內(nèi)水流狀態(tài)屬于紊流粗糙管平方區(qū)，因此沿程阻力系數(shù)可以通過(guò)下面的公式獲得：（2）管路的沿程總損失是管路沿程損失和局部損失二者之和，而管路沿程損失和局部損失的大小可以利用公式確定：（3）管內(nèi)揚(yáng)程方程為：（4）通過(guò)上述給出的公式計(jì)算得出管路特性曲線方程為Hc=1306+791Q2（其中流量的單位為m3/s）（5）Hc=1306+7.91×10?4Q2（其中流量單位為L(zhǎng)/s）（6）這樣可以得出給水泵的最佳工況點(diǎn)，事實(shí)上給水泵工作時(shí)并沒(méi)有在設(shè)計(jì)的最佳工況點(diǎn)運(yùn)行，一般是在設(shè)計(jì)工

8、況點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)最佳點(diǎn)越多，水泵的經(jīng)濟(jì)性下降就越大。而實(shí)際上在該廠的給水泵的實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)往往比設(shè)計(jì)工況點(diǎn)低許多，究其原因有多方面。首先，該廠的原設(shè)計(jì)給水泵的配套容量保持有較大的裕量，按《電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》要求，給水系統(tǒng)中除要配用備用泵外，機(jī)組配套的給水泵的出口容量應(yīng)為鍋爐連續(xù)蒸發(fā)量的110%