锅炉给水泵的研究前景:电站锅炉给水泵的发展趋势

锅炉给水泵的研究前景:电站锅炉给水泵的发展趋势

时间:2019-07-22 15:03:17
1现实要求

近几年来.火力发电厂的锅炉给水泵调速运行 技术在我国的大电厂迅速推广.调速泵运行的经济 性开始被人们所认识.尤其在电网用电结构有了较大变化的情况下.电网负荷曲线的峰谷差越来越 大.许多大容量机组也参与了调峰运行或降负荷运 行,力n剧了定速锅炉给水泵与调峰机组的矛盾,恶 化了给水设备的运行条件.造成了大量的厂用电浪 费。

为适应机组调峰运行的需要.改善给水设备的 运行状况.节约能源.将定速锅炉给水泵改用调速 泵是一项投资省、见效快的方法,:,

2理论基础

为了扩大泵的工作范围,同时使泵尽可能在合 理范围内运行,有必要对泵的运行范围进行调节。 通常,对泵的运行工况调节有2种方法:改变装置 特性曲线和改变泵的特性曲线。

改变装置特性曲线就是减小和增大管路中的阻 力损失,从而达到调节的目的。用这种方法调节泵 的运行工况,会引起泵的振动和噪音,同时装置效 率有一定程度下降,所以这种方法适用于小型水 泵。

改变泵的特性曲线的方法有:改变泵的转速、 改变泵的叶轮直径、改变泵叶轮叶片角度,改变叶 轮前置导叶的角度等。其中调速方法应用最广。调 速泵的调速方式如下。 电气调速 电气调速装置本身损耗功率较小.目前变频调 速装置国内尚在研制过程中.现实方法有机械串级 调速和可控硅串级调速两者都需要绕线转子电动 机.系统较为复杂.占地大.设备贵,:, 汽轮机调速 是指汽动泵.其系统和装置都较复杂,:, 液力偶合器调速 偶合器损耗虽较电气调速稍高.但具有结构紧 凑、运行安全可靠、调节灵活、使用方便、改善传 动品质等优点。

3改造效果

给水泵加装了液力偶合器后.改善了电机 的启动条件。定速泵电机与水泵同步启动,启动载 荷过大,过载电流可持续3 s以上,机组调峰运行 时给水泵频繁启停,就更恶化了电机的工作条件。 加装液力偶合器后,电机可以在偶合器工作腔排空 工作油的情况下启动,这就等于电机与给水泵分别 启动,启动电流持续时间缩短为0.5 s。

液力传动的给水泵,启动时转速可以随偶 合器勺管开度逐渐升高,减小了对给水管路及给水 系统节流附件的冲蚀,同时由于密封处的水速与差 压以及转子的轴向力与振动等均有所减小,从而改 善了液力枢轴、通流部分密封以及给水泵转子等的 运行条件。 在机组降负荷运行过程中,调速给水泵可 以调整转速来调整给水压力与给水流量。避免了额 定转速下因节流太大致使给水泵出口温度升高,产 生汽化,而使给水泵转子轴向串动,以致磨损推力 轴承的非工作面。

给水泵加装液力偶合器除了改善传动品 质,提高设备运行的可靠性,更重要的是收到了显 著的节能效果。过去有一种误解,认为给水泵加装 液力偶合器只在机组降负荷运行时才能产生节电效 果,而在机组额定负荷时会因偶合器的机械传动和 滑差损失而增加功耗,实际上,给水泵是按锅炉最 大连续蒸发量加上各种汽水损失配备的,富裕量一 般在10 %左右,这就使给水泵始终在有节流损失 的情况下运行。加装液力偶合器虽然其本身有一定 的传动功耗,但因避免了节流损失,即使机组在额 定负荷下运行,仍然可以收到明显的节能效果。

4采用调速给水泵的优点

给水泵是按锅炉最大连续蒸发量设计的. 并考虑到磨损、老化、参数变化和汽水损失等因素 以及为保证调节阀本身的工作特性,在其前后必须 保持有一定的压降值.故其流量和扬程都留有较大 的富裕量这样采用定速给水泵.即使机组在满负 荷时节流损失也是很大的.在低负荷时节流损失就 更大采用调速给水泵后.给水调节如采用^速调 节和节流调节并存的两段调节时.给水调节门的前 后压差值可降低到保证调节门工作特性处于良好状 态的最低值,一般可降至1. 5〜2. 0 MPa:如果采 用一次调即转速调节时.给水调节门可全开或 干脆取消给水调节门.这样就可大大降低节流调节 所损失的功率。

定速给水泵用节流调节法在工况变化时. 泵的效率曲线不变,因此随着流量的减小,泵的效 率降低比较快;而调速泵用转速调节,当水泵转速 改变时,泵的效率曲线也相应改变,因此可以保证 水泵始终在高效区范围内运行。 调速给水泵对机组调峰有很大的适应能力 和明显的节电效果,在机组正常冷态启动中,125 MW机组用调速泵较定速泵启动一次就可节电8 000 kW •。 调速给水泵由于在给水泵和电动机之间用 液力偶合器代替齿型联轴器,可使给水泵低速启 动,逐步升速,便于观察和检查泵体的运行情况, 当给水泵转子因故障卡住时,可降低动态力矩不致 损坏设备。

调速给水泵在热备用状态时可迅速启动, 具有无级变速调节方便、传动平稳、噪音小、安全 可靠等特点。 调速给水泵可使电动机处于轻载下启动. 冲击电流小.减少了启动转矩.并可缩短电动机启 动的持续时间.这对电气系统和电动机本身都有保 护作用,:, 采用调速给水泵实现转速调节后.由于降 低了压差.相对降低了给水管道、附件以及高压加 >器的运行压力.这为进一步简化给水系统、提高 给水系统运行的安全可靠性创造了条件,:,

5结束语

由于液力偶合调速给水泵组具有以上的优点. 目前国际上一些工业发达的国家.已纷纷将定速泵 改造为调速泵.国内电厂也取得了一些改造的成功 经验.实践证明采用调速给水泵是降低发电厂厂用 电率最有效的途径

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