火电厂循环水泵节能技术探讨

郭杰++沙承卓

[摘 要]火电厂做为能源工业最主要的消耗大户，在我国的二次能源结构中，约占74%。其中，泵是最主要的耗电设备之一，加上这些设备存在着"大马拉小车"的现象，同时由于这些设备长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，运行工况点偏离高效点，运行效率降低，大量的能源在终端利用中被白白地浪费掉。因此，对电厂水泵进行节能研究有着突出重要的意义。

[关键词]火电厂；循环水泵；节能

中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）44-0039-01

引言

火力发电厂中运行的泵种类繁多，数量多，总装机容量大，耗电量大，約占全国火电发电量的。发电厂辅机的经济运行，尤其是大功率的泵的经济运行，直接关系到厂用电率的高低，而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。

一、泵业发展趋势

1.1 产品多元化

多元化主要体现在泵输送介质的多样性、产品结构的差异性和运行要求的独特性等几个方面。

1.2 泵设计水平提升与制造技术优化的有机结合

随着计算机技术的发展，可利用计算机进行制图、产品的强度分析、可靠性预估和三维立体设计，以数控技术CAM为代表的制造技术业已深入到泵的生产当中。

1.3 产品标准化与模块化

在产品出现多元化的趋势下，为了实现产品价格的竞争优势，提高了产品零部件的标准化程度，实现了产品零部件的模块化，通过不同模块的组合，进一步实现产品的多元化。

1.4 内在特性与外在特性相结合

生产厂商不但要推销泵的内在特性，而且要关注泵的外在特性，不仅是推销产品，更是要推销火电厂循环水泵（成套项目），为用户配套控制设备（包括变频）及成套设备，并关注泵的集中控制系统，提高整个泵及火电厂运行效率。

1.5 机电一体化

取消屏蔽泵轴封问题，必须从电动机结构开始；解决泵的噪声问题，除解决泵的流态和振动外，同时需要解决电动机风叶的噪声和电磁场的噪声；提高潜水泵的可靠性，必须在潜水电动机内加设诸如泄漏保护和过载保护等措施；提高泵的运行效率，须借助于控制技术的运用，等等。

1.6 新材料新工艺的利用

泵用材料从铸铁到特种金属合金，从橡胶制品、陶瓷等典型非金属材料到工程塑料，在解决泵的耐腐蚀、耐磨损与耐高温等方面都发挥了突出的作用。采用新的加工工艺，提高了型线的准确性及表面加工质量，确保了水泵符合火电厂的使用要求。用新的表面涂覆技术和表面处理技术，同样可解决泵的抗蚀和抗磨问题。

1.7 水泵质量不断提高

（1）对水泵性能要求高。大型水泵（1000kW以上）和年运行时间较长的中型水泵一般按现场实际运行扬程和用户所需流量进行专门设计，较少套用定型产品。水泵的设计人员与火电厂循环水泵管理单位在设计、生产、制造、试验、安装、调试、运行和检修等各个环节上密切配合，使水泵性能与实际使用情况更好地吻合，从而取得最优的运行效果。

（2）水火电厂循环水泵技术装备好。国外水泵一般具有转速高、体积小和重量轻等优点，其流量是我国同口径水泵流量的1.5～2倍。如荷兰1.8m、23.1t的水泵与我国2.8m、48t的水泵性能相同。另外，采用齿轮传动，可以大幅度地减小电动机的体积和重量。如荷兰口径3.6m的贯流泵，采用齿轮变速传动的结构设计后，与其配套的高速电动机直径仅1.2m，电动机和齿轮箱的总重量是15t。如果将这台泵改用我国的直接传动，其电动机直径将增加到6.1m，重量则增加到49t。

另外，国外机组的高速化，使机组的体积减小，重量变轻，厂房和土建投资大幅度降低，特别是考虑不同机组的安装形式（立、卧、斜式）对泵房结构的影响，效果更明显。

（3）火电厂循环水泵的自动化程度高，对火电厂循环水泵运行的各种指标、长期跟踪、监测和记录，随时发现问题可随时加以解决。同时，记录下来的数据也将成为水泵开发和性能完善的依据。

1.8 水泵运行效果不断优化

（1）先进国家火电厂循环水泵运行管理人员少，社会分工严密，其火电厂循环水泵运行管理人员只相当于我国的1/10。如美国几十公里的输水干线上，只有几个工作人员。荷兰STORK泵厂负责核心部件的生产和总装，火电厂循环水泵的管理人员只负责值班运行、小规模的检修和大规模的检查，而大规模的检修则由泵厂完成，甚至于清洁卫生工作都由专业人员承包。

（2）重视水泵的维护和保养。国外火电厂循环水泵的清洁工作做得好，一般都配有清污、清淤机械，保证火电厂循环水泵安全运行，节能，减少水泵磨损，延长机组寿命。

二、我国火电厂循环水泵节能技术现状

近些年来我国研制的水泵模型的效率指标十分先进。例如，某工程五座火电厂循环水泵的四种机型，模型最高效率达到90%以上，处于国际先进水平。但从整体看，目前我国水泵效率及空化性能指标明显低于发达国家同类泵型，效率水平平均低5%～10%，火电厂循环水泵质量仍然有待提高。

1）水泵品种规格较少，多为定型产品，结构形式单一。

2）制造质量普遍较差。火电厂循环水泵设计时，只能选用性能差不多的几种定型产品，不但会降低火电厂循环水泵效率，而且还留下许多不安全隐患。

3）产品更新换代缓慢。水泵水力模型几十年一贯制，许多五六十年代的泵产品仍在生产制造，性能落后。例如Sh型水泵是20世纪50年代从原苏联的II泵改型演变过来的，目前仍在大批量生产制造。我国各泵站使用和正在生产销售的水泵，绝大多数型号超过20年。

三、提高我国水泵能源利用效率的几点建议

3.1 提高节能意识

①提高水泵制造单位对水泵节能工作的积极性，严禁生产淘汰的泵产品，积极生产高效水泵。②将节能技术指标纳入水泵使用单位的考核体系，从根本上杜绝大马拉小车现象。③完善水泵节能指标体系，全面提升水泵的节能效果。

3.2实施激励政策制定实施节能水泵的激励政策，利用税收、价格、金融等手段，促进水泵节能。

3.3完善法律法规和标准制定和完善水泵方面的相关法律法规，建立水泵上市标准，规范国内水泵产品市场，建立长效水泵节能机制，促进水泵及水泵系统的节能降耗。在产品出现多元化的趋势下，要实现产品价格的竞争优势，提高产品零部件的标准化程度，实现产品零部件的模块化和规模化生产，降低产品的生产成本和能源消耗。

3.4技术创新

①发展和普及应用计算机技术，应用先进的铸造、加工和装配工艺，如五轴联动数控加工技术等，提高了水泵的效率。②泵设计水平提升与制造技术优化的有机结合，缩短产品的试制期。③促进机电一体化发展，从配套的电动机、控制技术等方面最大限度地提升机电一体化综合水平。④加快发展新材料、新工艺的推广应用。

3.5加大科研开发投入科研与生产缺乏有机的结合，克服科技投入和成果转化的障碍。

3.6加强国际交流积极开展国际交流，引进、消化和普及国外先进的水泵系统技术，提升我国的整体技术水平。

参考文献

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[3] 李敬，魏运刚.循环水泵的节能改造理论与应用[J].东北电力技术，2005，（07）：47-50.endprint