汽动给水泵提效改造及应用.pdfVIP

全国火电300MW级机组能效对标及竞赛第四十一届年会论文集 汽机 汽动给水泵提效改造的应用 王忠成 陈大炜 (大唐国际张家口发电厂 河北张家口075133) 【摘 要】汽动给水泵一般在选型时都会考虑留有足够的余量，而在发电厂实际运行时，给水泵的实际最高 运行转速低于额定转速很多，一直是脱离汽泵设计的最佳工作参数下运行，处于低效率运行。另外给水泵汽轮机实 际最高进汽压力低于设计额定压力很大，在实际运行中就会要求给水泵汽轮机的调门相对要开大，而调门的开度是 有限度的，因此就会出现设计时虽然留有足够的余量，但在汽轮机通流改造后，所需给水流量增加，给水泵汽轮机 进汽压力又相对通流改造前降低，在机组满负荷时出现给水泵汽轮机调门开展的情况。针对我厂实际存在的问题， 采取重新设计给水泵导叶扩散区流道型线，对导叶和叶轮流道进行打磨进行提效改造，使给水泵在机组满负荷时处 于效率最高状态下运行，这样可以彻底解决我厂汽轮机通流改造后给水不足的局面；并且由于汽泵能够处于高效状 态下运行，又可以起到节能的作用。 【关键词】汽动给水泵提效改造应用 1给水泵结构简介 我厂提效改造的给水泵为50CHTC5／6型，泵结构为筒形双壳体卧式多级离心泵，是引进西德KSB 公司技术由沈阳水泵厂制造。泵筒体的支撑泵脚是位于泵轴心线高度上焊在筒体上，用双头螺栓与 台板固定，泵芯装在泵简体内，泵盖与泵体的密封采用金属缠绕垫，吐出端轴封和平衡装置均安装 在泵盖上。泵芯是由吸入段、中段、叶轮及相应的导叶体以及泵轴等组成，所有泵芯的部件都是采 用金属面密封，转子叶轮采用快装方式，共6级叶轮。轴向力的平衡由水力平衡装置和止推轴承共 同完成，平衡装置装在泵盖上，它包括平衡盘，平衡板和具有节流作用的节流衬套，该装置平衡轴 向力的90％左右，剩余轴向力由轴端的止推轴承来承受。径向轴承是四油楔滑动轴承，轴向剖开的 轴承被固定在轴承体内。 2给水泵的能量损失分析 的设计最高效率都是在额定参数下运行时的效率，而我厂汽动给水泵实际运行参数都有较大的偏离 额定参数，因此汽泵一直是脱离设计的最佳工作参数下运行，处于低效率运行。要让汽泵尽量处于 高效率运行，必须先对汽泵运行时产生的能量损失进行分析，找出能够通过改造降低能量损失途径。 2．1机械损失的分析 机械损失主要包括轴端密封和轴承的摩擦损失，叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损 失两部分。对于50CHTC5／6型给水泵的轴端密封为机械密封，机械密封所产生的功率损失为：机械 60 全国火电300MW级机组能效对标及竞赛第四十一届年会论文集 汽机 密封装置自带促进机械密封水循环所需动力的螺旋泵耗功，机械密封动、静环间相对旋转运动水膜 摩擦的耗功。泵两端各装有一套四油楔支撑轴承，在非驱动端的轴端装有工作面和非工作面各8块 扇形推力瓦块的推力轴承，两种轴承所产生的功率损失为轴颈与轴瓦和推力盘与推力瓦的油膜摩擦 损失。由于机械密封和轴承等两种耗功损失很小，因此没有必要进行改造。 圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体由于受离心力的作用，形成 回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。圆盘摩擦损失与圆周速度的三次方成 正比，与叶轮外径的平方成正比，因为圆周速度与叶轮外径和转速成正比，所以圆盘摩擦损失与转 速的三次方、叶轮外径的五次方成正比。圆盘摩擦损失随转速和叶轮外径的增加而急剧增加。 50CHTC5／6型给水泵转速比较高，叶轮外径设计的也比较小，若进行改造就相当于更换一台新泵， 因此没有改造的必要。 2．2容积损失分析 给水泵由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压差，因而使 部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏。 50CHTC5／6型给水泵的容积损失主要为： (1)叶轮出口处的高压给水经中段壳体的密封环与叶轮入口的动静间隙，由于与叶轮入口存在 压力差而返回至叶轮入口，形成回流降低了泵的出口流量。这部分损失占容积损失的一大部分，但 是不可能避免的，我们只能在保证动静间隙安全的情况下尽可能减小叶轮入口与中段壳体密封环的 动静间隙。50CHTc5／6型给水泵的密封环是圆环形，现在虽然已出现节流效果较好的密封环结构， 但是由于空间的限制和动静间隙调整不容