火电厂泵节能的途径和措施

发布时间：2022-03-14 15:03:59 浏览数：次

(内蒙古能源锡林热电厂，内蒙古锡林浩特 026000)

摘要：文章对最常用火电厂的泵从节能的途径、方法和措施几个方面作了简要的阐述，这对火电厂挖掘设备节能降耗潜力，提高机组运行经济性具有重要意义。

关键词：水泵；节能降耗；措施；火电厂

中图分类号： TM62 文献标识码： A 文章编号： 1007—6921(2009)19—0095—01

泵是一种通用机械，又是能源消耗的大用户，一个普通的火电厂使用的泵就有近百台，用电占厂用电量的1/2以上。目前，国内泵的耗能水平与世界先进水平相比有很大差距，因此深入研究它的选型、使用和改造等有关技术问题，以便更好地节约能源。
1 改进锅炉给水泵 

对于效率低和参数不配套的给水泵，最好进行改造和更新。从给水泵运行状况来看，给水泵的设计、维修和运行水平还比较低，经济潜力很大，因此给水泵改造时，除提高效率和安全性以外，必须同时满足两个原则：①泵的运行工况就是最佳工况；②使给水系统处于低水压下运行。这样才能收到最大的经济效益。
2 避免泵的扬程和流量有过多的裕量 

泵的选用和设计者，往往从所谓“安全”出发，使泵的流量和扬程都有过多的裕量。当然，考虑随着运行时间的推移，内部间隙的磨损加大，泵的流量将减小，需要有一定的裕量，但裕量选多少为好是一个复杂的问题。对锅炉给水泵来说，一般选取8%。如果已运行的泵裕量过大，可采取以下措施，调整余量，达到节能的目的。①车削叶轮外径的方法，达到所需要的工作参数。叶轮车削有一定的限度，车削量太大会使泵效率降低太多，也不经济，叶轮允许车削量可参考表1。②更换一个流道比较窄的新叶轮，把原来的叶轮保存起来，以备将来系统阻力增大或需要大流量时使用。③对多级泵可以拆除叶轮。分段式多级泵拆除叶轮在进口侧较好，当不拆除中段时，空段处应加装收缩形导水套，在车削叶轮或拆除叶轮之后，平衡装置一般不需改动，对于中开式多级泵，叶轮正反组装的，因轴向力平衡问题，一般采用车削叶轮或成对拆除叶轮，车削叶轮有时为了提高泵的稳定性，只留车削叶轮，保留盖板。
表1 叶轮允许车削量
比转数 40~120 120~200 200~300 ＞300
最大允许车削量 15~20 10~15 7~10 不宜车削
D₂-D₂′)/D₂%

3 运行工况偏离最佳工况的调整 

对泵的效率高低，一般都很重视，但运行工况是不是最佳工况，却注意的比较少，如果泵的运行工况远离最佳工况，可采用缩小或扩大导叶或蜗壳喉口尺寸的办法来调整泵的特性曲线，使运行工况与最佳工况吻合，具体办法是：①增加或缩小正导叶喉口高度和宽度。②对蜗壳泵来说增长或缩短隔舌长度或者扩宽喉口尺寸。
4 采用调速给水泵 

火电厂的给水泵流量是随电负荷的变动而不同的，定速给水泵的运行工况是靠给水调节阀节流来调节的，因此增大了节流损失，流量越低节流损失越大，如果采用调速给水泵，就可以用改变转速的方法来调节给水泵的运行点，避免节流损失。
5 尽可能采用单泵运行 

现今许多设备装有所谓“半流量”泵，即满负荷时，两台泵并列运行，在负荷降低时，只要有可能，停掉一台运行，可以大大节约能源消耗，因为单泵能带的负荷比一半要多的多。当一台泵运行时，可减少节流损失，使其在高效区运行，且延长了泵的寿命(因为低负荷下泵的寿命消耗较快)。
6 提高维修工艺水平 

①采用耐磨性能较好的密封件材料和及时修复合理的泄漏间隙。理论和实践证明：泵的泄漏损失与比转数和泄漏间隙的大小有关，低比转数的给水泵采用耐磨性能好的密封件材料和热处理工艺，适当的缩小泄漏间隙和及时修复合理的泄漏间隙，是泵节能的有效措施。②提高流道、叶轮盖板和泵壳内壁的光洁度。由于铸造水平有限，比转数低的叶轮，流道狭长，水力摩擦损失和圆盘摩擦损失都很大。实践表明：提高流道、叶轮盖板和泵壳内壁光洁度可使泵的效率提高2%~5%，对流道、泵壳内壁打磨光滑，减少圆盘摩擦损失，从经济和节能的角度来看是合算的。③多级泵组装中保证叶轮出口和导叶入口流道对中也是维修中保证性能的一个关键。
7 抓住薄弱环节，进行提高泵出力的改造 

火电厂由于多种因素，造成凝结泵、循环泵等设备带负荷能力与主机不配套，往往出现只差很少一点负荷就必须再开一台泵的情况，此时若电机有裕量，则可采用以下措施提高泵出力和效率，达到少开一台泵的目的。①将叶轮外径用补焊的方法增大或更换外径较大的叶轮。②将叶轮流道用钳工办法扩宽并提高其光洁度或更换较宽的叶轮。③对多级分段式水泵可减少予旋。④将导叶或蜗壳喉口尺寸扩大。⑤当叶轮叶片出口角不大时(＜20°)利用补焊方法，改动叶片出口段型线，增大叶片出口角，可提高泵的出力。⑥对于叶片数较少的叶轮(如3~4片)，在叶轮出口侧焊接相同数目的短叶片，可提高泵的性能。⑦对于叶片数过多(叶片数≥12片)喉口堵塞严重的老式叶轮，可减少叶片数或改为长短叶片，增大叶轮喉口面积，可提高泵的流量和扬程。⑧对于用汽蚀调节的泵(如冷凝泵、疏水泵)可采用增加倒灌高度和提高汽蚀性能的方法来提高泵的流量。
8 经济调度
8.1 给水泵的经济调度 

火电厂母管制给水系统中给水泵的经济调度的基本原则是：保持较低的给水系统压力，优先运行效率较高的给水泵，尽量减少给水泵的启停操作，则可达到安全经济运行。
8.2 循环泵的经济调度 

当增加循环泵运行台数或增大循环泵叶片装置角(对可调叶片轴流泵)能加大循环水量，提高凝汽器真空，汽轮机组可多发电N_T，同时泵的耗功增加N_P，若N_T-N_P>0
,表示有节能效果。当(N_T-N_P)为极大值，则为最佳调度方案。据此各电厂可在不同负荷、不同水温情况下，制定合理的经济调度方案。此外，对于单元制供水系统的离心式循环泵，可用车削叶轮的方法达到大小泵配置，以适应经济调度的需要。
9 泵前加热粘度大的液体，减少泵的耗能 

在泵前面加热液体，来降低粘度是另一种常被忽略的节能措施，因为粘度大的液体，加热用的能量常常小于用来克服较大的摩擦与补偿较低的效率所耗用的能量。
10 结束语 

泵节能的措施是各种各样的，从设计配套，安装维修，到运行调度、试验分析和改造，每一个环节都存在着许多节能潜力，都需综合全面考虑，才能达到最大的节能效果。对于目前已运行的火力发电厂，最重要的是提高泵的效率，长期保持泵在最佳工况下运行，避免泵的各种参数裕量太大和及时修复内部间隙。

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比转数	40~120	120~200	200~300	＞300
最大允许车削量	15~20	10~15	7~10	不宜车削
D₂-D₂′)/D₂%