火电厂锅炉给水泵运行现状分析与节能研究.doc

火电厂锅炉给水泵运行与节能的研究 摘要：火电厂锅炉给水泵是火电厂最重要的辅机也是耗能最大的辅机，其节电对节约厂用电起着举足轻重的作用，本文在研究了给水泵的运行与节能，通过举例分析了某厂的运行，发现锅炉给水泵调节阀节流损失和耗能现象严重，通过计算分析给出了简单的节能改造方案，这一研究对于给水泵的汽蚀问题的处理有一定的意义。 关键词：锅炉给水泵；耗电量；变速调节 1 引言 火力发电厂中，锅炉给水泵的作用是将经过加热除氧的高温水升压到某一额定压力后送往锅炉，它必须不间断的向锅炉供水，以保证锅炉的安全运行。火电厂锅炉给水泵是火电厂最重要的辅机也是耗能最大的辅机。高压锅炉给水泵的耗电量占厂用电量的1/3 以上，所以它的节电对节约厂用电起着举足轻重的作用。本文在研究了给水泵的运行与节能，接着通过对某电厂50MW 机组锅炉给水泵运行现状进行了分析与研究，提出了节能改造方案。 2 给水泵运行现状与节能分析 火力发电厂中的给水系统通过任何工况下不停止的给锅炉供水，是其经济、安全、灵活运行的关键步骤。 2.1锅炉给水泵的组成运行 现代大容量锅炉给水泵具有压力高、容量大、水温高、转速高等特点，除氧水箱贮存经处理的水，然后经过锅炉给水泵加压进入锅炉汽包，流入下降管去循环水泵。给水泵的正常运转是锅炉能正常工作的关键条件。给水泵组只要有主给水泵、前置泵、启动备用给水泵等。主给水泵的容量和台数由设备质量、机组容量以及机组在电网中的投资、作用等因素决定。由于给水温度通常较高，压力在流动的过程中也会变低，故在给水泵进口处水出现汽化可能性较大，这样就可能导致水中断。前置泵就是为防止给水泵发生汽蚀而设计的，前置泵与给水件采用的材料都是抗汽蚀材的，保证了系统降负荷和最小流量工况下运行时不会被汽蚀。 2.2 给水泵的常见问题与建议 给水泵在运行过程中常见故障有汽蚀、振动、卡涩、机械密封泄漏等，这些故障中汽蚀对给水泵的潜在危害性显然最大，其发生的可能性也最复杂，对于机组的稳定、安全运行也威胁很大。给水泵在启动后，出水阀尚未开启或机组低负荷运行以及外界负荷大幅度减少时，给水流量可能降到零，此时泵内仅会有少量或无水通过，一旦泵内温度比泵所处压力下的饱和温度还高时，给水出现汽化，形成汽蚀。常见的处理方法有：当给水泵在给水流量小到警戒程度时，打开再循环管，这样让一部分给水流量回到除氧器，实现泵内通过足够的水，再循环管的安装可以实现在锅炉低负荷或事故工况下给水在泵内发生汽化；在给水泵运行中通常设定了额定流量25%～30%的允许最小流量值，这对于泵内水汽化也很有用。 3某电厂锅炉给水泵运行现状和节能分析 下面通过对某电厂锅炉给水泵运行现状和节能进行举例分析。 3.1 某电厂锅炉给水泵运行现状 举例的电厂为50MW 机组所用给水泵为2DG 型高压锅炉给水泵，2DG型给水泵是单壳体节段式多级离心泵，进、出口均垂直向上。锅炉给水泵性能参数列表可表示为泵串联运行可有效提高给水泵的进口压力。前置泵的主要部件使用抗汽蚀材料制成，保证在最小流量工况和系统降负荷工况下运行时不会被汽蚀。 表1某厂2DG锅炉给水泵参数 型号 转速（r/s） 效率（%） 扬程（m） 流量（m3/h） 电机功率（KW） 70.5 1594 240 2DG-7 60 72.5 1542 270 2000 74.4 1485 300 就水泵自身而言，除由于设计中层层加码，留有过大的富裕量，造成大马拉小车的现象之外，还由于为满足生产工艺上的要求，采用节流调节，造成更大的能源浪费现象。该电厂为了维持汽包压力在正常值，在给水管道上加装给水调节阀，而且采用两段调节。由于节流调节是通过给水调节阀的节流改变管道阻力特性线来改变泵的运行工况，降低了水泵的效率，增加了阻力，使得驱动机械的能耗加大。同时水泵的流量及压力的余量越大，节流越大，能耗也越大。 3.2 某厂锅炉给水泵节能分析 由计算分析得出该厂给水泵管道截面积和雷诺数可以用下列公式计算： （1） 通过判断，给水泵管道内水流状态属于紊流粗糙管平方区，因此沿程阻力系数可以通过 下面的公式获得： （2） 管路的沿程总损失是管路沿程损失和局部损失二者之和，而管路沿程损失和局部损失的 大小可以利用公式确定： （3） 管内扬程方程为： （4） 通过上述给出的公式计算得出管路特性曲线方程为 Hc = 1306 + 791Q2 （其中流量的单位为m3 / s ） （5） Hc = 1306 + 7.91×10?4Q2 （其中流量单位为L