电厂循环水泵节能优化改造

范汉林

摘 要：水泵是工业生产过程中最常用的部件之一。随着工业技术的不断发展，给水泵能耗过高已成为制约工业生产发展的重要问题。因此，有关部门和人员需要全面分析生产实际情况，给水泵综合优化改造，使给水泵在生产活动中发挥更大的价值。基于节能环保的发展背景，如何提高节能水平成为当前研究的热点。分析了电厂循环水泵的节能优化，提出降低水泵运行能耗的方法，提高运行效率提高经济效益，为电厂可持续发展提供支持。

关键词：电厂;循环水泵;节能优化

因为电厂循环水泵的功率很高，大功率运行会消耗大量电能，所以优化改造水泵，进而降低功率损耗具有重要意义。这需要对泵的运行能耗进行分析，找出能耗大的原因，采取有针对性的措施，然后降低能耗。

1.传统电厂循环水泵存在的问题

从电厂以往的运行方式看，电能的消耗，存在着以下两个问题：第一，如果电厂循环水泵扬程很低，设备运行效率不高，并且如果两个循环水泵并联，单台泵的平均流量和效率相对较小，一般来说，流量小于18%，运行效率约17%。单泵运行时，装置平均流量约为7%，平均运行效率约11.4%，会造成巨大的能源消耗。第二，如果循环水泵并联，基于水系统阻力水平的分析，循环水泵的流量和扬程特性很小，使功率消耗更大，所以我们要进行节能改造和优化。

2.电厂循环水泵节能优化改造案例分析

目前，1机2泵方案在国内电厂中应用广泛，循环水泵采用立式斜流泵，但1000MW机组循环水泵流量过大，有两种配置方案：1机2泵，1机3泵。以实际工程为例，对循环水系统1号机组3号泵（机组系统）和1号机组2号泵（膨胀机组系统）两种方案进行了技术经济比较，为类似工程的设计提供理论参考。

2×1000MW机组循环水系统两种方案配置比较见表1。1机2泵方案配置的循环水泵流量大，目前国内1000MW机组采用一机两泵的方案，均采用进口泵。1机2泵方案系统中，一台循环水泵设有两个进水流道，这必然会增加旋转筛、粗拦污栅、钢闸门等设备的数量，其他辅助设备材料数量较多，应配置相应的控制设备。维修复杂，接触阀安全要求高。1机3泵方案中循环水泵参数与国内600MW直流供水电厂相当，其国产循环水泵及电机广泛应用于600MW火电厂，实践证明，这种立式斜流泵运行稳定、安全可靠、高效节能、维修方便，技术比较成熟。清洗机和旋转滤网的型号也是600MW直流循环水系统的常用型号，运行可靠性高，维修方便。对于机组系统，两台机组的循环水系统是完全独立的，运行调节水量灵活，维护方便，优势明显。综上所述，与技术相比，1号机组3号泵方案更成熟可靠。

3.电厂循环水泵节能优化改造策略

3.1水力部件的改造与优化

从电厂循环水泵节能优化的实施看，重点改造液压元件，一般来说，优化叶轮、导叶等。改造优化方案的实施，使用效率公式，进行出口流道截面积、蜗壳初始段扩散角等各种参数的计算。除此之外，要保证电厂循环水泵改造优化后的运行效果，蜗壳面积大，叶轮出口宽度大，合理扩大高效区，实现高效区相关性能参数的精确控制，同时，确保实际管道的特性相互一致。改造优化措施如下：

3.1.1.吸入喇叭口

吸入喇叭口上法兰与下外连接管连接，更换后水泵机组高程保持在8.12米，吸入室底部标高保持在9.5m。在整个改造优化期间，做好运行状态调试，以避免水流的漩涡。除此之外，结合电厂生产实际需要，合理提高流速，确保搅拌均匀在喇叭口之前，以避免振动。

3.1.2.叶轮

电厂循环水泵机组的组成，叶轮是叶轮的关键部件，起着重要的作用。优化为半整体铸造结构，充分发挥半开式叶轮的优势，实现高效运行降低能耗。对叶片表面，采取打磨、抛光等措施，提高液压元件效率。除此之外，改造优化后，调节板在循环水泵上刚性联轴器中的应用，调整水泵叶轮与蜗壳间隙，确保高效安全的水泵机组。

3.1.3.叶轮室和导叶体

在进行改造时，基于水力模型，使用的叶轮室和导叶体的尺寸将改变，导叶体下部与叶轮室能否有效连接，同时，下外喷嘴的上外缸与上内缸有机配合，保证水泵装置运行良好。除此之外，上部设有环形密封圈槽，增加导叶体与下外喷嘴的连接，降低水泵故障及能耗。

3.1.4.润滑和密封

电厂循环水泵节能后优化，内设3个导向轴承承受径向力，确保旋转轴处于空档，布置位置包括上下导轴承和中间导轴承。下导轴承组，发挥径向轴承下主轴的作用，布置在导叶体内。设置中间导向轴承，发挥主轴在径向支承下的作用，布置在中间保护管内。上导轴承组，发挥主轴在径向轴承上的作用，布置在压板上。使用的导向轴承，润滑方式的选择，有必要根据实际情况进行比较分析。例如，水从叶轮流向下导轴承，借助于保护管力，使水流入中导轴承和上导轴承，从填料函位置排除。

3.2运行方式的改造与优化

从循环水泵在电厂的应用看，保持热参数不变，循环水流量参数将改变，同时，涡轮排气压力下降，汽轮机运行功率增加，提高了运行效率，蒸汽消耗也将减少。当水泵装置的水流参数增大时，这时，电能也会增加，那我们就要采取改造和优化的措施，保证循环水流量适应各种环境，降低功率损耗。如果循环水流量改变，然后涡轮功率会增加，双速电机驱动循环水泵，结合电厂生产方式，循环水泵运行方式的优化，以免造成大量能源消耗。水泵运行状态分析，确定是否有故障，采取相应措施处理，确保经营效益。

4 总结

综上所述，根据循环水泵和清洗设备的生产能力，清洗设备对循环水进水流道深度的分析、宽度的影响以及其对泵房土建投资的影响，电厂循环水泵的节能优化，结合当前操作，分析存在的问题，提出相应的优化措施。结合重建实例，分析改造后的运行效果，从泵的组成及运行方式等方面，提出了改进和优化的建议。

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