• 鍋爐給水泵的研究前景:電站鍋爐給水泵的發展趨勢

    鍋爐給水泵的研究前景:電站鍋爐給水泵的發展趨勢

    時間:2019-07-22 15:03:17
    1現實要求

    近幾年來.火力發電廠的鍋爐給水泵調速運行 技術在我國的大電廠迅速推廣.調速泵運行的經濟 性開始被人們所認識.尤其在電網用電結構有了較大變化的情況下.電網負荷曲線的峰谷差越來越 大.許多大容量機組也參與了調峰運行或降負荷運 行,力n劇了定速鍋爐給水泵與調峰機組的矛盾,惡 化了給水設備的運行條件.造成了大量的廠用電浪 費。

    為適應機組調峰運行的需要.改善給水設備的 運行狀況.節約能源.將定速鍋爐給水泵改用調速 泵是一項投資省、見效快的方法,:,

    2理論基礎

    為了擴大泵的工作范圍,同時使泵盡可能在合 理范圍內運行,有必要對泵的運行范圍進行調節。 通常,對泵的運行工況調節有2種方法:改變裝置 特性曲線和改變泵的特性曲線。

    改變裝置特性曲線就是減小和增大管路中的阻 力損失,從而達到調節的目的。用這種方法調節泵 的運行工況,會引起泵的振動和噪音,同時裝置效 率有一定程度下降,所以這種方法適用于小型水 泵。

    改變泵的特性曲線的方法有:改變泵的轉速、 改變泵的葉輪直徑、改變泵葉輪葉片角度,改變葉 輪前置導葉的角度等。其中調速方法應用最廣。調 速泵的調速方式如下。 電氣調速 電氣調速裝置本身損耗功率較小.目前變頻調 速裝置國內尚在研制過程中.現實方法有機械串級 調速和可控硅串級調速兩者都需要繞線轉子電動 機.系統較為復雜.占地大.設備貴,:, 汽輪機調速 是指汽動泵.其系統和裝置都較復雜,:, 液力偶合器調速 偶合器損耗雖較電氣調速稍高.但具有結構緊 湊、運行安全可靠、調節靈活、使用方便、改善傳 動品質等優點。

    3改造效果

    給水泵加裝了液力偶合器后.改善了電機 的啟動條件。定速泵電機與水泵同步啟動,啟動載 荷過大,過載電流可持續3 s以上,機組調峰運行 時給水泵頻繁啟停,就更惡化了電機的工作條件。 加裝液力偶合器后,電機可以在偶合器工作腔排空 工作油的情況下啟動,這就等于電機與給水泵分別 啟動,啟動電流持續時間縮短為0.5 s。

    液力傳動的給水泵,啟動時轉速可以隨偶 合器勺管開度逐漸升高,減小了對給水管路及給水 系統節流附件的沖蝕,同時由于密封處的水速與差 壓以及轉子的軸向力與振動等均有所減小,從而改 善了液力樞軸、通流部分密封以及給水泵轉子等的 運行條件。 在機組降負荷運行過程中,調速給水泵可 以調整轉速來調整給水壓力與給水流量。避免了額 定轉速下因節流太大致使給水泵出口溫度升高,產 生汽化,而使給水泵轉子軸向串動,以致磨損推力 軸承的非工作面。

    給水泵加裝液力偶合器除了改善傳動品 質,提高設備運行的可靠性,更重要的是收到了顯 著的節能效果。過去有一種誤解,認為給水泵加裝 液力偶合器只在機組降負荷運行時才能產生節電效 果,而在機組額定負荷時會因偶合器的機械傳動和 滑差損失而增加功耗,實際上,給水泵是按鍋爐最 大連續蒸發量加上各種汽水損失配備的,富裕量一 般在10 %左右,這就使給水泵始終在有節流損失 的情況下運行。加裝液力偶合器雖然其本身有一定 的傳動功耗,但因避免了節流損失,即使機組在額 定負荷下運行,仍然可以收到明顯的節能效果。

    4采用調速給水泵的優點

    給水泵是按鍋爐最大連續蒸發量設計的. 并考慮到磨損、老化、參數變化和汽水損失等因素 以及為保證調節閥本身的工作特性,在其前后必須 保持有一定的壓降值.故其流量和揚程都留有較大 的富裕量這樣采用定速給水泵.即使機組在滿負 荷時節流損失也是很大的.在低負荷時節流損失就 更大采用調速給水泵后.給水調節如采用^速調 節和節流調節并存的兩段調節時.給水調節門的前 后壓差值可降低到保證調節門工作特性處于良好狀 態的最低值,一般可降至1. 5?2. 0 MPa:如果采 用一次調即轉速調節時.給水調節門可全開或 干脆取消給水調節門.這樣就可大大降低節流調節 所損失的功率。

    定速給水泵用節流調節法在工況變化時. 泵的效率曲線不變,因此隨著流量的減小,泵的效 率降低比較快;而調速泵用轉速調節,當水泵轉速 改變時,泵的效率曲線也相應改變,因此可以保證 水泵始終在高效區范圍內運行。 調速給水泵對機組調峰有很大的適應能力 和明顯的節電效果,在機組正常冷態啟動中,125 MW機組用調速泵較定速泵啟動一次就可節電8 000 kW •。 調速給水泵由于在給水泵和電動機之間用 液力偶合器代替齒型聯軸器,可使給水泵低速啟 動,逐步升速,便于觀察和檢查泵體的運行情況, 當給水泵轉子因故障卡住時,可降低動態力矩不致 損壞設備。

    調速給水泵在熱備用狀態時可迅速啟動, 具有無級變速調節方便、傳動平穩、噪音小、安全 可靠等特點。 調速給水泵可使電動機處于輕載下啟動. 沖擊電流小.減少了啟動轉矩.并可縮短電動機啟 動的持續時間.這對電氣系統和電動機本身都有保 護作用,:, 采用調速給水泵實現轉速調節后.由于降 低了壓差.相對降低了給水管道、附件以及高壓加 >器的運行壓力.這為進一步簡化給水系統、提高 給水系統運行的安全可靠性創造了條件,:,

    5結束語

    由于液力偶合調速給水泵組具有以上的優點. 目前國際上一些工業發達的國家.已紛紛將定速泵 改造為調速泵.國內電廠也取得了一些改造的成功 經驗.實踐證明采用調速給水泵是降低發電廠廠用 電率最有效的途徑

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