火電廠循環(huán)水泵改造狀況

目前，火力發(fā)電仍占據(jù)我國電力行業(yè)的主導(dǎo)地位。火電廠主要的高耗能設(shè)備為引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給川源水泵和循環(huán)水泵等大型的風(fēng)機(jī)和水泵機(jī)組以及磨煤機(jī)等燃料處理設(shè)備，占據(jù)了發(fā)電廠用電量的主要份額。降低泵與風(fēng)機(jī)等大型設(shè)備的功耗對于降低生產(chǎn)用電率，提高機(jī)組的效率起到至關(guān)重要的作用。循環(huán)水泵作為發(fā)電廠中的高耗能設(shè)備，其主要功能是實(shí)現(xiàn)冷卻水在凝汽器和冷卻塔中的循環(huán)，對凝汽器內(nèi)部的蒸汽進(jìn)行冷卻。循環(huán)水泵的運(yùn)行方式直接影響到發(fā)電廠的安全和生產(chǎn)用電率，對循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造以保證水泵的高效運(yùn)行，能有效地提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)離心泵相似定律，在小范圍內(nèi)對泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，泵效率近似不變，表示為：

式中：Q為水泵的流量；H為揚(yáng)程；P為功率；n為轉(zhuǎn)速。

循環(huán)水泵的功耗與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比，通過在小范圍內(nèi)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可使循環(huán)水泵由高速運(yùn)行狀態(tài)切換至低速運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵耗功量的大幅降低。

根據(jù)這一原理，對電廠#3機(jī)組原先的#5、#6循環(huán)水泵進(jìn)行了整體更換改造，采用湖南湘電長沙水泵有限公司制造的型號為64LKXA-16.5，立式單級、可抽芯、導(dǎo)葉式混流泵；電機(jī)更換為雙速電機(jī)，型號為YKKLD1250/900-16/18/1340-1WTH，高低轉(zhuǎn)速分別設(shè)定為370 r·min-1和330 r·min-1。循環(huán)水泵揚(yáng)程可按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：P1為循環(huán)泵進(jìn)水壓力（Pa）；P2為循環(huán)泵出水壓力（Pa）；ρ為冷卻水密度（kg·m-3）；z1為進(jìn)水面標(biāo)高（m）；z2為循環(huán)泵出水管道中心線標(biāo)高（m）；v1為循環(huán)泵進(jìn)水流速（m·s-1）；v2為循環(huán)泵出水流速（m·s-1）；g為重力加速度，約為9.8 m·s-2。

循環(huán)水泵有效軸功率和效率可按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：Pu為循環(huán)水泵的有效軸功率（kW）；Q為循泵出口水流量（m3·s-1）；η為循環(huán)水泵效率（%）；Pgr為循環(huán)水泵電機(jī)有功功率（kW）；ηgr為循環(huán)水泵電機(jī)效率（%）。

經(jīng)試驗(yàn)，電機(jī)雙速改造后在高低轉(zhuǎn)速下的參數(shù)對比如表1所示。