資源.環(huán)保張愛(ài)榮.等:采用三元流高效節(jié)能泵對(duì)余熱發(fā)電站循環(huán)水泵的技改實(shí)踐中圖分類(lèi)號(hào):TQ172.625.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B .文章編號(hào): 1007-0389(2012)06-72-03采用三元流高效節(jié)能泵對(duì)余熱發(fā)電站循環(huán)水泵的技改實(shí)踐張愛(ài)榮,靳軍(淮北礦業(yè)相山水泥有限責(zé)任公司,安徽淮北235043)摘要: 相山水泥公司眾城廠區(qū)4.5MW余熱發(fā)電汽輪機(jī)組二臺(tái)循環(huán)水泵的實(shí)際運(yùn)行功率均是額定功率的91%左右,在合理的范圍內(nèi),但還沒(méi)有達(dá)到最佳效率。為此,該廠 使用三元流高效節(jié)能泵對(duì)其進(jìn)行了技改,介紹了該高效節(jié)能泵所涉及的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及技術(shù)概念以及改造實(shí)施內(nèi)容。經(jīng)技改后,兩臺(tái)水泵年節(jié)約電量約32.5萬(wàn)kWh,平均節(jié)能效率在25%以上。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;功率;額定功率;三元流;高效節(jié)能泵;葉輪Experience of renovating circulating water pump with three- dimensional flow energy- efficient pumpZhang Airong,Jin Jun(Huaibei Coal Mining Group Xiangshan Cement Co.Ld.,Huaibei,Anhui,235043)Abstract: Real running power of the two circulating water pumps in the 4.5 MW waste heat power generation steam turbine in Xiang-shan Cement plant Zhongcheng Field was 91% of rated power, which was within reasonable range, but not the optimum efficiency,sothe plant replaced the old pump with three- dimensional flow energy-fficient pump, and the key structure and technology idea of thenew pump were introduced as well as the renovation content. By the renovation,the two pumps can save power at 325 000 kWh a yearand the average energy-efficient rate is above 25%.Key words: circulating waler pump:power;rated powerthree adimentional flow;energy -ffient;ipeller1系統(tǒng)現(xiàn)狀 .相山水泥公司眾城廠區(qū)有2條日產(chǎn)熟料分別為H|1 100t和1 300t熟料的干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線(xiàn),其2臺(tái)窯的兩路余熱主蒸汽管道并聯(lián),用-套4.5 MW余熱發(fā)H電汽輪機(jī)組發(fā)電,所用循環(huán)水泵技術(shù)參數(shù)如表1。一般設(shè)備在選型時(shí),實(shí)際運(yùn)行功率要小于額定功率,也即要有一-定的能力儲(chǔ)備。從表1可知:二臺(tái)水泵的實(shí)際運(yùn)行功率均是額定功率的91%左右,即客未實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況雖然在合理范圍內(nèi)，Q圖1水泵的工業(yè)利用區(qū)但水泵工況點(diǎn)偏離最佳效率區(qū)。表1中的實(shí)際功率與實(shí)際電量數(shù)據(jù)為現(xiàn)場(chǎng)水泵從表1可知,二臺(tái)水泵的實(shí)際運(yùn)行功率均是額實(shí)際運(yùn)行時(shí),根據(jù)公式P=√3IUcosφ計(jì)算出的實(shí).定功率的91%左右,滿(mǎn)足水泵工業(yè)利用區(qū)η≥際功率值。為保證水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性,水泵應(yīng)保持(0.85~0.9) 7max的要求，在合理的范圍內(nèi),但還沒(méi)在一定效率下運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖1所示，工作點(diǎn)M(水泵特有 達(dá)到水泵工況效率η趨近于7max的要求,也即最性曲線(xiàn)與管路特性曲線(xiàn)的交點(diǎn))被限制在圖示斜線(xiàn)佳效率區(qū)。遂決定于2011年2月使用三元流高效節(jié)所規(guī)定的范圍內(nèi),這個(gè)范圍叫做水泵的工業(yè)利用區(qū)，能泵對(duì)其進(jìn)行節(jié)能技改并獲成功。-般按公式(1)確定。2高效節(jié)能 泵所涉及的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件及其技術(shù)概念η≥(0.85~0.9)mmax(1)式中，η - -水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率(即水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作點(diǎn)所傳統(tǒng)的離心水泵工作時(shí),因水泵的葉輪高速旋對(duì)應(yīng)的效率); 7max一水泵的最大效率。轉(zhuǎn)在葉輪的吸水口處會(huì)形成渦流,而渦流的產(chǎn)生消表1循環(huán)水泵的技術(shù)參數(shù)銘牌流量銘牌揚(yáng)程額定功率 實(shí)際功率額定電流實(shí)際電流 實(shí)測(cè)壓力 實(shí)際電 量項(xiàng)目備注(m'.h")kW中國(guó)煤化工- kWh余熱電站水泵126026132120MYHCNMH G950400 1用1備地下泵房供水系統(tǒng)水泵200504541324720 1用1備實(shí)際電量是以每年平均開(kāi)機(jī)330d,每天實(shí)際開(kāi)機(jī)24h為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的-72-水泥工程3012年第6期資源.環(huán)保張愛(ài)榮,等:采用三元流高效節(jié)能泵對(duì)余熱發(fā)電站循環(huán)水泵的技改實(shí)踐這就在設(shè)計(jì).上阻礙了泵效率的提高。技改部分車(chē)間2.2.2 “射流-尾跡”三元流動(dòng)5導(dǎo)最早在航空用離心壓氣機(jī)中,用激光測(cè)速技術(shù)地面3m觀察到“射流一尾跡”現(xiàn)象(如圖5)?；顝澢€(xiàn)dh和cg分別代表兩個(gè)相鄰的葉片,cd為葉片進(jìn)口邊，回水管20m .hg為葉片出口邊,W1和W2分別為葉片的進(jìn)、出口圖6余熱電站水泵布局流速,且都是不均勻的。l是流動(dòng)分離點(diǎn),htv即是尾通往地面水池跡區(qū),是一些低能量流體組成,類(lèi)似一- 個(gè)旋渦。cd-og則是射流區(qū),可視為無(wú)粘性的位流區(qū),可按通常Im生I Im的三元流計(jì)算。昂、 3.Sm通主5m眼閥門(mén)、止回閥B\技改部分圖7地下泵房水泵現(xiàn)場(chǎng)布局V1(1)根據(jù)實(shí)運(yùn)工況,把原余熱電站132kW循環(huán)水泵更換成功率為90kW的三元流高效節(jié)能水泵圖5射流- -尾跡模型(不更換電機(jī)) ,并配置RCCH350BIF穩(wěn)流裝置;此改關(guān)于尾跡區(qū)的計(jì)算,目前還沒(méi)有準(zhǔn)確的方法,只造方案預(yù)計(jì)節(jié)電率在25%以上。把原地下泵房能依靠半經(jīng)驗(yàn)的方法加以計(jì)算。研究表明,由于黏45 kW的供水循環(huán)水泵更換成功率為30kW的三元性和壓力梯度的存在,泵輪出口沿葉片吸力面及前流高效節(jié)能水泵,同時(shí)配置RCCH150AIZ穩(wěn)流裝置;蓋板表面都會(huì)有流體的脫流而形成“尾跡”區(qū),這不預(yù)計(jì)改造后的節(jié)電率在26%以上。但消耗了有用功，降低泵效率,而且由于流道的堵(2)因這二臺(tái)水泵的管網(wǎng)布局合理,冷卻塔運(yùn).塞,使流量減少。這些都是- -元流動(dòng)理論無(wú)法預(yù)測(cè)行工況穩(wěn)定,故無(wú)需改動(dòng)。和分析的,只有通過(guò)“射流一尾跡三元流動(dòng)”計(jì)算才(3)由于圖6,圖7所示的兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)、出水口能得出定量分析,這樣才能使我們通過(guò)改善葉輪內(nèi)有閥門(mén)，改造時(shí)無(wú)需放空循環(huán)水,也不需要改動(dòng)閥流動(dòng)狀態(tài),減少進(jìn)口沖擊和出口尾跡脫流等損失,使門(mén),改造作業(yè)只局限在泵房?jī)?nèi)進(jìn)行,不影響正常生產(chǎn)泵效率真正得以提高。按此設(shè)計(jì)的葉輪也就能更好運(yùn)營(yíng)。地滿(mǎn)足工況要求,效率顯著提高。根據(jù)上述方案,公司于2011年2月對(duì)2臺(tái)水泵進(jìn)行了節(jié)能改造實(shí)施并獲成功。技改前后技術(shù)參數(shù)3水泵的現(xiàn)場(chǎng)情況與技改實(shí)施見(jiàn)表2,按照表2實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算確認(rèn),這二臺(tái)水泵二臺(tái)泵的現(xiàn)場(chǎng)位置情況見(jiàn)圖6和圖7,具體技改的節(jié)能技改節(jié)電率達(dá)到了25%以上。方案如下。表2二臺(tái)水泵技改前后情況對(duì)比功率流量揚(yáng)程實(shí)際電量年節(jié)約電量 節(jié)能率水泵名稱(chēng)時(shí)段高效穩(wěn)流裝置kW(m'.h")kWh%余熱電站水泵改前132126026RCCH350BIF950400237 6002:改后91 260712 800地下泵房供水循環(huán)水泵4200中國(guó)煤化工0_50__HCNMH G712026.8(下轉(zhuǎn)第76頁(yè))-74-水泥工程2912年第6塑資源.環(huán)保劉永杰:汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)故障分析與排除變電液轉(zhuǎn)換器輸出的二次油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)汽閥的調(diào)z掉。經(jīng)電工仔細(xì)排查電器元件和接線(xiàn),發(fā)現(xiàn)停機(jī)電節(jié)。在穩(wěn)定工況下,錯(cuò)油門(mén)滑閥下端的二次油作用磁閥接線(xiàn)松脫。緊固該接線(xiàn)后,系統(tǒng)恢復(fù)正常。力與上端的彈簧力相平衡,使滑閥處在中間位置,滑2.6福伊特DSG -B07112壓力變化閥凸肩正好將中間套簡(jiǎn)的油口封住,油動(dòng)機(jī)油缸的在一次大修投運(yùn)后,發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)壓力偶爾改進(jìn)、出油路均被阻斷,因此油缸活塞不動(dòng)作，調(diào)節(jié)汽變或周期性的以低或高頻率和幅度變化。分析認(rèn)為閥開(kāi)度保持不變。若工況發(fā)生變化,二次油壓變化，可能的原因有:空氣進(jìn)人到液壓部件導(dǎo)致壓力變化;滑閥的力平衡改變使滑閥發(fā)生移動(dòng),油動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)負(fù)載以及特別是在比較高的輸出信號(hào)壓力下,--個(gè)作,改變調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)度,機(jī)組負(fù)荷變化。負(fù)荷調(diào)整完比較低的輸人壓力導(dǎo)致壓力變化;污染的壓力流體成后，滑閥又恢復(fù)到中間位置,相應(yīng)汽閥開(kāi)度保持在引起的控制活塞處的摩擦增大,從而導(dǎo)致滯后現(xiàn)象新的位置,機(jī)組也就在新的工況下穩(wěn)定運(yùn)行。和壓力的變化;電源不足或者轉(zhuǎn)換器里控制電流的根據(jù)圖1原理圖判斷,造成二次油壓波動(dòng)及油擾動(dòng);等等。經(jīng)查主要是大修后油液遭到污染、油質(zhì)動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)汽閥晃動(dòng)情況可能有六種原因。具體不良造成的。隨后購(gòu)置了新型濾油機(jī),對(duì)運(yùn)行中的為:一是單向阻尼閥調(diào)節(jié)不合適;二是油動(dòng)機(jī)活塞襯油進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾,盡最大努力保證油質(zhì)合格,為整個(gè)套存在大量磨損,造成活塞上下相通，底部油壓減系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行做好工作。少,從而油動(dòng)機(jī)產(chǎn)生晃動(dòng);三是油系統(tǒng)中存在空氣，3結(jié)語(yǔ)空氣會(huì)使油壓產(chǎn)生波動(dòng);四是當(dāng)錯(cuò)油門(mén)滑閥凸肩不能完全堵住對(duì)應(yīng)的壓力油的進(jìn)油口或泄油口,會(huì)導(dǎo)(1)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)運(yùn)行工質(zhì)為透平油,致滑閥不停地做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使油動(dòng)機(jī)油缸不斷處于其清潔度是汽輪機(jī)可靠運(yùn)行的前提和保證。工作中進(jìn)油和泄油兩種狀態(tài),調(diào)節(jié)汽閥隨之晃動(dòng);五是錯(cuò)油必須注意油的清潔度,防止污染,并建立油定期化驗(yàn)門(mén)零位未對(duì)準(zhǔn);六是電液轉(zhuǎn)換器受到電磁干擾等。制度,-一旦發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不合格,必須進(jìn)行過(guò)濾或換油?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)拆卸發(fā)現(xiàn),是錯(cuò)油門(mén)滑閥凸肩磨損造成。由(2)調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)涉及到機(jī)、電、液壓和熱工于維修條件所限,更換了新的錯(cuò)油門(mén),故障現(xiàn)象排等多個(gè)專(zhuān)業(yè),其故障的查找和排除是一個(gè)難點(diǎn)。在.除，調(diào)節(jié)汽閥運(yùn)行比較穩(wěn)定。故障分析中,使用多種方法綜合判斷,將會(huì)大大縮短2.5速關(guān)油不能卸掉故障排除時(shí)間。速關(guān)油不能卸掉,這與停機(jī)電磁閥、停機(jī)卸荷(3)做好故障判斷工作的根本在于熟悉設(shè)備及閥、調(diào)節(jié)油切換閥有關(guān)。分析其原因可能是檢修環(huán)系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)、操作方法,在實(shí)踐中不斷總境不清潔;密封件老化脫落;油對(duì)油箱管道內(nèi)壁上結(jié)經(jīng)驗(yàn),深化認(rèn)識(shí),根據(jù)其工作、變化的規(guī)律進(jìn)行分有機(jī)物的溶解和剝離;以及金屬間摩擦所產(chǎn)生的金析和判斷,為機(jī)組的安全運(yùn)行提供保證。屬碎屑等。因這些都可能使雜質(zhì)直接進(jìn)入油中,使(編輯:劉翠榮)(收稿日期:2012- 04-10)油源清潔度惡化而造成以上閥的卡澀。另外輸人電源故障、控制器模件故障;輸人、輸出接口模件故障;控制、反饋信號(hào)回路短路、斷線(xiàn)及接觸不良等等,也都有可能造成閥不工作,從而導(dǎo)致速關(guān)油不能卸(上接第74頁(yè))3 000 kWh計(jì)算,二臺(tái)水泵系統(tǒng)的技改還能獲得節(jié)4結(jié)語(yǔ)省標(biāo)煤約108.24 t和減少粉塵排放約88.4 t的間接相山水泥公司眾城廠二臺(tái)水泵采用流體輸送高經(jīng)濟(jì)效果。即可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。效節(jié)能解決方案一即采用“ 高效穩(wěn)流裝置.三元流高效葉輪"等實(shí)施的節(jié)能技改是成功的。經(jīng)技改后,[作者簡(jiǎn)介]張愛(ài)榮,女, 37歲,機(jī)電工程師?，F(xiàn)任淮北礦業(yè)這二臺(tái)水泵系統(tǒng)每年可以節(jié)約電量約32.5萬(wàn)kWh,相山水泥有限責(zé)任公司機(jī)電科科長(zhǎng)、研究方向:水泥機(jī)械。平均節(jié)能效率在25%以上(實(shí)際情況會(huì)隨使用時(shí)間中國(guó)煤化工不同有一定出人)。按照現(xiàn)有電價(jià)計(jì)算,直接節(jié)電經(jīng)YHc N M H G日期2011-08 29)濟(jì)效益約為19.5萬(wàn)元。此外,按每噸標(biāo)煤可發(fā)電-76-水泥z程2012年第6凱