范漢林

摘 要：水泵是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最常用的部件之一。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，給水泵能耗過(guò)高已成為制約工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要問(wèn)題。因此，有關(guān)部門(mén)和人員需要全面分析生產(chǎn)實(shí)際情況，給水泵綜合優(yōu)化改造，使給水泵在生產(chǎn)活動(dòng)中發(fā)揮更大的價(jià)值?；诠?jié)能環(huán)保的發(fā)展背景，如何提高節(jié)能水平成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。分析了電廠循環(huán)水泵的節(jié)能優(yōu)化，提出降低水泵運(yùn)行能耗的方法，提高運(yùn)行效率提高經(jīng)濟(jì)效益，為電廠可持續(xù)發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：電廠;循環(huán)水泵;節(jié)能優(yōu)化

因?yàn)殡姀S循環(huán)水泵的功率很高，大功率運(yùn)行會(huì)消耗大量電能，所以優(yōu)化改造水泵，進(jìn)而降低功率損耗具有重要意義。這需要對(duì)泵的運(yùn)行能耗進(jìn)行分析，找出能耗大的原因，采取有針對(duì)性的措施，然后降低能耗。

1.傳統(tǒng)電廠循環(huán)水泵存在的問(wèn)題

從電廠以往的運(yùn)行方式看，電能的消耗，存在著以下兩個(gè)問(wèn)題：第一，如果電廠循環(huán)水泵揚(yáng)程很低，設(shè)備運(yùn)行效率不高，并且如果兩個(gè)循環(huán)水泵并聯(lián)，單臺(tái)泵的平均流量和效率相對(duì)較小，一般來(lái)說(shuō)，流量小于18%，運(yùn)行效率約17%。單泵運(yùn)行時(shí)，裝置平均流量約為7%，平均運(yùn)行效率約11.4%，會(huì)造成巨大的能源消耗。第二，如果循環(huán)水泵并聯(lián)，基于水系統(tǒng)阻力水平的分析，循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程特性很小，使功率消耗更大，所以我們要進(jìn)行節(jié)能改造和優(yōu)化。

2.電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造案例分析

目前，1機(jī)2泵方案在國(guó)內(nèi)電廠中應(yīng)用廣泛，循環(huán)水泵采用立式斜流泵，但1000MW機(jī)組循環(huán)水泵流量過(guò)大，有兩種配置方案：1機(jī)2泵，1機(jī)3泵。以實(shí)際工程為例，對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)1號(hào)機(jī)組3號(hào)泵（機(jī)組系統(tǒng)）和1號(hào)機(jī)組2號(hào)泵（膨脹機(jī)組系統(tǒng)）兩種方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，為類似工程的設(shè)計(jì)提供理論參考。

2×1000MW機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)兩種方案配置比較見(jiàn)表1。1機(jī)2泵方案配置的循環(huán)水泵流量大，目前國(guó)內(nèi)1000MW機(jī)組采用一機(jī)兩泵的方案，均采用進(jìn)口泵。1機(jī)2泵方案系統(tǒng)中，一臺(tái)循環(huán)水泵設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水流道，這必然會(huì)增加旋轉(zhuǎn)篩、粗?jǐn)r污柵、鋼閘門(mén)等設(shè)備的數(shù)量，其他輔助設(shè)備材料數(shù)量較多，應(yīng)配置相應(yīng)的控制設(shè)備。維修復(fù)雜，接觸閥安全要求高。1機(jī)3泵方案中循環(huán)水泵參數(shù)與國(guó)內(nèi)600MW直流供水電廠相當(dāng)，其國(guó)產(chǎn)循環(huán)水泵及電機(jī)廣泛應(yīng)用于600MW火電廠，實(shí)踐證明，這種立式斜流泵運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、高效節(jié)能、維修方便，技術(shù)比較成熟。清洗機(jī)和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的型號(hào)也是600MW直流循環(huán)水系統(tǒng)的常用型號(hào)，運(yùn)行可靠性高，維修方便。對(duì)于機(jī)組系統(tǒng)，兩臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)是完全獨(dú)立的，運(yùn)行調(diào)節(jié)水量靈活，維護(hù)方便，優(yōu)勢(shì)明顯。綜上所述，與技術(shù)相比，1號(hào)機(jī)組3號(hào)泵方案更成熟可靠。

3.電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化改造策略

3.1水力部件的改造與優(yōu)化

從電廠循環(huán)水泵節(jié)能優(yōu)化的實(shí)施看，重點(diǎn)改造液壓元件，一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)化葉輪、導(dǎo)葉等。改造優(yōu)化方案的實(shí)施，使用效率公式，進(jìn)行出口流道截面積、蝸殼初始段擴(kuò)散角等各種參數(shù)的計(jì)算。除此之外，要保證電廠循環(huán)水泵改造優(yōu)化后的運(yùn)行效果，蝸殼面積大，葉輪出口寬度大，合理擴(kuò)大高效區(qū)，實(shí)現(xiàn)高效區(qū)相關(guān)性能參數(shù)的精確控制，同時(shí)，確保實(shí)際管道的特性相互一致。改造優(yōu)化措施如下：

3.1.1.吸入喇叭口

吸入喇叭口上法蘭與下外連接管連接，更換后水泵機(jī)組高程保持在8.12米，吸入室底部標(biāo)高保持在9.5m。在整個(gè)改造優(yōu)化期間，做好運(yùn)行狀態(tài)調(diào)試，以避免水流的漩渦。除此之外，結(jié)合電廠生產(chǎn)實(shí)際需要，合理提高流速，確保攪拌均勻在喇叭口之前，以避免振動(dòng)。

3.1.2.葉輪

電廠循環(huán)水泵機(jī)組的組成，葉輪是葉輪的關(guān)鍵部件，起著重要的作用。優(yōu)化為半整體鑄造結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮半開(kāi)式葉輪的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行降低能耗。對(duì)葉片表面，采取打磨、拋光等措施，提高液壓元件效率。除此之外，改造優(yōu)化后，調(diào)節(jié)板在循環(huán)水泵上剛性聯(lián)軸器中的應(yīng)用，調(diào)整水泵葉輪與蝸殼間隙，確保高效安全的水泵機(jī)組。

3.1.3.葉輪室和導(dǎo)葉體

在進(jìn)行改造時(shí)，基于水力模型，使用的葉輪室和導(dǎo)葉體的尺寸將改變，導(dǎo)葉體下部與葉輪室能否有效連接，同時(shí)，下外噴嘴的上外缸與上內(nèi)缸有機(jī)配合，保證水泵裝置運(yùn)行良好。除此之外，上部設(shè)有環(huán)形密封圈槽，增加導(dǎo)葉體與下外噴嘴的連接，降低水泵故障及能耗。

3.1.4.潤(rùn)滑和密封

電廠循環(huán)水泵節(jié)能后優(yōu)化，內(nèi)設(shè)3個(gè)導(dǎo)向軸承承受徑向力，確保旋轉(zhuǎn)軸處于空檔，布置位置包括上下導(dǎo)軸承和中間導(dǎo)軸承。下導(dǎo)軸承組，發(fā)揮徑向軸承下主軸的作用，布置在導(dǎo)葉體內(nèi)。設(shè)置中間導(dǎo)向軸承，發(fā)揮主軸在徑向支承下的作用，布置在中間保護(hù)管內(nèi)。上導(dǎo)軸承組，發(fā)揮主軸在徑向軸承上的作用，布置在壓板上。使用的導(dǎo)向軸承，潤(rùn)滑方式的選擇，有必要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行比較分析。例如，水從葉輪流向下導(dǎo)軸承，借助于保護(hù)管力，使水流入中導(dǎo)軸承和上導(dǎo)軸承，從填料函位置排除。

3.2運(yùn)行方式的改造與優(yōu)化

從循環(huán)水泵在電廠的應(yīng)用看，保持熱參數(shù)不變，循環(huán)水流量參數(shù)將改變，同時(shí)，渦輪排氣壓力下降，汽輪機(jī)運(yùn)行功率增加，提高了運(yùn)行效率，蒸汽消耗也將減少。當(dāng)水泵裝置的水流參數(shù)增大時(shí)，這時(shí)，電能也會(huì)增加，那我們就要采取改造和優(yōu)化的措施，保證循環(huán)水流量適應(yīng)各種環(huán)境，降低功率損耗。如果循環(huán)水流量改變，然后渦輪功率會(huì)增加，雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)循環(huán)水泵，結(jié)合電廠生產(chǎn)方式，循環(huán)水泵運(yùn)行方式的優(yōu)化，以免造成大量能源消耗。水泵運(yùn)行狀態(tài)分析，確定是否有故障，采取相應(yīng)措施處理，確保經(jīng)營(yíng)效益。

4 總結(jié)

綜上所述，根據(jù)循環(huán)水泵和清洗設(shè)備的生產(chǎn)能力，清洗設(shè)備對(duì)循環(huán)水進(jìn)水流道深度的分析、寬度的影響以及其對(duì)泵房土建投資的影響，電廠循環(huán)水泵的節(jié)能優(yōu)化，結(jié)合當(dāng)前操作，分析存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。結(jié)合重建實(shí)例，分析改造后的運(yùn)行效果，從泵的組成及運(yùn)行方式等方面，提出了改進(jìn)和優(yōu)化的建議。

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