下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、SQ300-670型汽泵前置泵低流量時串軸、能耗大原因分析及治理馬占兵劉瑞劉勇鄧建蔚(福建大唐國際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司,福建寧德355006)摘要:通過對汽動給水泵前置泵結(jié)構(gòu)進行研究,對低流量串軸、能耗大原因進行分析,找岀引起引起水泵穩(wěn)定性和經(jīng)濟 性差的主要原因,提岀解決的方法和措施,并予以實施。關(guān)鍵詞: 穩(wěn)定性、比轉(zhuǎn)數(shù)、揚程、效率、汽蝕余量、軸承溫度一、概述大唐國際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺超臨界600MW機組汽動給水泵系統(tǒng)配置 4臺上海KSB泵有限公司生產(chǎn)的50%容量SQ300-670型電動前置泵。其主要設(shè)備設(shè)計參數(shù)如下:型號為 SQ300-670,設(shè)計流 量Q= 1177m3/h,設(shè)計揚程
2、 H= 147m,轉(zhuǎn)速n = 1490r/min,設(shè)計效率n = 83.5%。配用上海電機廠生產(chǎn) 的630KW/電動機。二、存在的問題:自06年6月機組投產(chǎn)以來,4臺汽前泵一直存在著低流量時轉(zhuǎn)子抖動串軸,多次造成機械密封、 非驅(qū)動端推力軸承損壞和機械密封冷卻腔密封墊泄漏,嚴重時出現(xiàn)“啃軸”,正常運行時非驅(qū)動端軸承溫度經(jīng)常高達 65 70C,經(jīng)了解該產(chǎn)品在其它電廠使用狀況與我公司相似,在安全性上都存在著同樣 的問題。出于安全、經(jīng)濟各方面考慮,我公司與科研單位合作共同對其進行治理、改造。為改進提供 科學(xué)依據(jù),首先進行了改前性能診斷測試 ,測試結(jié)果見表1、圖2。通過性能診斷測試和兩年多運行狀況分析,
3、汽前泵存在下列主要問題:(1)運行穩(wěn)定性差。低流量運行中振動較大且存在明顯串軸,噪音大,推力軸承溫度高、損壞快以及 機械密封損壞等問題,嚴重時出現(xiàn)葉輪鎖母松動退扣,葉輪“啃軸”事故;(2)冷卻腔與泵體密封墊易泄漏,維修困難;(3) 泵效率低,耗電大,最高運行效率只有77.67%,較設(shè)計值低得太多,密封間隙大,高達2mm以上, 有較大節(jié)能潛力。三、汽前泵穩(wěn)定性與經(jīng)濟性差的原因分析:1、穩(wěn)定性差的原因分析由于汽前泵采用的雙吸葉輪其設(shè)計比轉(zhuǎn)數(shù)只有51.7,屬于低比轉(zhuǎn)數(shù)泵,揚程較高達147m。通過改前性能測試,雙泵最高負荷時汽前泵出口壓力為2.43Mpa,除氧器壓力為1.017 Mpa,此時相應(yīng)于主泵
4、表1 SQ300-670型前置泵改前安全經(jīng)濟診斷測試數(shù)據(jù)匯總表序 號項目名稱符號單位測試工況備注1(雙泵)n (單泵)山(雙泵)IV (雙泵)V (雙泵)1機組負荷NMW299.8401.9501.2549.6600實測2泵入口壓力P1MP a0.730.9131.0581.1391.23實測3泵岀口壓力P2MP a2.05872.2152.312.372.43實測4質(zhì)量流量Gt/h567.27664.46835.6935.251020.8實測5體積流量Qm/n623.2738.5937.191053.211154.5計算6除氧器壓力P氧MP a0.50310.6810.840.901.017
5、實測7除氧氣水溫t氧。C157.3168.2175.8178.6184.4實測8水密度P廳/ m910.3899.7891.6888.0882.8查表9揚程Hm148.79147.52143.14141.31138.56計算10電功率PdKW411.45435.82480.64512.47536.48實測11電流A安47.3349.1151.7255.0658.61實測12電機效率n d%92.592.592.592.592.5選用13軸功率PKW380.91403.13444.59474.03496.24實測14泵效率n%60.4366.2673.3175.9777.67計算15主泵轉(zhuǎn)速n3
6、8064295487151685319實測16可用汽蝕余量NPSHm162.49160.82155.74153.31149.86計算17必須汽蝕余量NPSHm293236.54045設(shè)計18可用汽蝕余量 必須汽蝕余量NPSH aNPSH rm5.605.034.273.833.31計算的可用汽蝕余量 NPSH為149.86m,為主泵的必需汽蝕余量NPSH45m的3.31倍。根據(jù)國內(nèi)、外標準,推薦選用NPSH=(22.4)NPSHr。由于可用汽蝕余量過大,必然造成前置泵葉輪直徑大,重量重,而該 機組又經(jīng)常處于低負荷下運行,使泵經(jīng)常在額定流量的50%左右低流量、高揚程(147m)下運行。低流量運行
7、時,泵內(nèi)流動要發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速、流動顫抖和壓力脈動,軸向力明顯波動增大,無法平衡,造成轉(zhuǎn)子抖動串軸,加上泵殼為單蝸式,低流量時產(chǎn)生較大的徑向力,經(jīng)計算50%額定流量時徑向力高達 756.5Kg,使轉(zhuǎn)子繞度大大增加,引起密封環(huán)快速磨損和軸的疲勞損壞。此外葉輪流道制造工藝欠佳,兩側(cè)蓋板對稱性差,加劇破壞了轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性,從而造成了軸承溫度高,轉(zhuǎn)子抖動串軸,逐步發(fā)展到鎖母退扣松動,出現(xiàn)葉輪“啃軸”等問題。原制造裝配工藝欠妥:葉輪與軸的配合采用滑裝,其間隙較大均在0.1m m及以上,而葉輪直徑大,重量大,轉(zhuǎn)子在波動增大的軸向力和徑向力的沖擊下,葉輪鎖母雖有鎖緊墊圈,運行不久就松動退扣, 出現(xiàn)葉輪“啃軸”、斷
8、軸現(xiàn)象。冷卻腔與泵體密封墊頻繁泄漏原因主要是設(shè)計不合理所致,最窄密封面只有3-5mm寬,且殼體密封面不是一個完整平面,由于水泵低流量轉(zhuǎn)子串軸抖動對冷卻腔的沖擊和熱變形等原因,造成原低壓 石棉墊極易發(fā)生泄漏,而且由于結(jié)構(gòu)原因處理時需要隔離系統(tǒng)后,拆卸非驅(qū)動端軸承和機械密封,工 作量極大。非驅(qū)動端軸承每次拆卸,均需要更換,造成較大浪費。2、經(jīng)濟性差的原因分析:除汽前泵效率低以外,過大的可用汽蝕余量是汽前泵經(jīng)濟性差的根本原因。眾所周知,汽前泵的作用就是保證汽動主泵不汽蝕,根據(jù)安全穩(wěn)定性分析和國內(nèi)外前置泵安全經(jīng)濟使用情況分析,按可用汽 蝕余量NPSHa=(2.02.4)NPSHr的要求選擇配置前置泵設(shè)
9、計揚程,汽動主給水泵是安全可靠的,而且是經(jīng)濟的。根據(jù)改前診斷測試,在滿負荷(600MW工況下的揚程為 138.56m(見表1),再加上我公司除氧器位 置高 , 對前置泵的倒灌高度為 30.7m, 扣除葉輪入口流動損失及管道阻力 ( 含主泵前流量表的壓損 ) 和汽 動主泵標高后,仍有可用倒灌高度10.6m,可用汽蝕余量 NPSHa=149.16m為NPSHr=45mt勺3.31倍,可見明顯高于最佳范圍 , 必須削減揚程。經(jīng)優(yōu)化計算前置泵的揚程可減少 35-40%(約 50m), 即改后泵的揚 程為90m左右,再加上可用的倒灌高度 10.6m,可用汽蝕余量 NPSHa=100.6m左右,為汽動主泵
10、的必需汽蝕 余量45 m的2.24倍,完全可滿足汽動主泵的汽蝕余量要求,這樣不但提高了前置泵的安全穩(wěn)定性,而且經(jīng)濟性明顯提高,按此推算電功率可下降 35-40%左右,即每小時前置泵的電功率可下降150kW以上,當(dāng)然由于前置泵的揚程降低,汽動主泵必然轉(zhuǎn)速略有升高,來彌補鍋爐上水所需揚程,使得小汽機的進汽 量略有增加,從經(jīng)濟上來算,減去多耗汽的煤耗成本,實際每小時至少可節(jié)電100kwh以上,可見效益可觀。由于汽前泵改小后揚程下降,主泵是否有富裕量來彌補,為此我們統(tǒng)計了改造前#3、4機組最高負荷時主泵小汽機的對應(yīng)最高轉(zhuǎn)速只有 5380r/min (診斷試驗時為 5319 r/min )。由于泵的出力
11、與轉(zhuǎn)速 3 次方成正比。驅(qū)動主泵的小汽機設(shè)計最高轉(zhuǎn)速為 5800r/min ,為機組最高負荷的轉(zhuǎn)速 5380r/min 的 1.078 倍,按 3 次方關(guān)系,即汽動主泵還有 25.3%的裕量,而汽前泵削減 50m 揚程只需占用主泵總揚程 3350m 的 1.5%,即改后汽動主泵仍有 23.8%的裕量。所以汽前泵改小,揚程下降 50m 后,給水泵組在最高負 荷時,仍有 23.8%的裕量 , 可見是安全可靠的。四、改造方案:改造的思路主要是削減揚程,提高水泵低負荷穩(wěn)定性;在保證負荷最大時軸承溫度不超標的情況 下,調(diào)整軸承游隙,具體實施方案內(nèi)容如下:1. 采用車削辦法,削減揚程將泵改小,減少低流量時
12、軸向力與徑向力波動和增大的問題,提高轉(zhuǎn)子 的剛度和流動穩(wěn)定性。2. 進行泵的通流部分改造 , 對原葉輪和蝸殼局部關(guān)鍵型線進行優(yōu)化改進,來提高泵的效率與汽蝕性能。3. 將葉輪與軸的滑動配合改為過渡配合,增強轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。4. 對冷卻腔進行加裝 2 道耐熱膠圈的密封改進,解決經(jīng)常泄漏問題。5. 調(diào)整推力軸承游隙,控制在 0.100.15 之間,并將軸承外圈壓死。6. 高標準嚴要求進行檢修組裝。五、改造過程控制:改造由寧德發(fā)電公司設(shè)備部汽機專業(yè)負責(zé)全過程控制。水泵解體后,采用專利技術(shù)對原葉輪局部關(guān)鍵葉形進行改進,提高配套性、穩(wěn)定性和水泵效率。冷卻腔采用加工特殊圈槽安裝$ 5.7mm和$ 3.5mm兩
13、道 O 形耐熱膠圈,改進密封方式,提高密封效果。對蝸殼隔舌打磨呈魚頭形,對所有部件進行了仔 細清洗,更換了葉輪密封環(huán)、支持軸承,保證軸彎曲在 0.04 以內(nèi)。葉輪與泵軸改為過渡配合,安裝時 采用熱裝,并保證葉輪處于正中位置,清理冷卻腔與泵體結(jié)合面,消除毛刺、劃痕,連接螺栓緊固均 勻。中分面密封墊與冷卻腔配合部分,采用留余量,涂密封膠緊固中分面螺栓后用刀割加工成型,并 修理光滑,保證無短缺且配合嚴密。機械密封安裝后用卡塊鎖死,并認真調(diào)整安裝軸承,嚴格控制推 力軸承游隙為0.100.15mm,同時保證軸承外圈與軸承蓋壓死無間隙。六、改造后效果:改造后汽前泵一次啟動成功,運行安全穩(wěn)定,軸承無異音,改
14、造前機組滿負荷汽前泵電機電流為58.61A,改造后電流為 40.1A,下降了 18.51A。機組各種負荷時水泵均無串軸。非驅(qū)動端軸承溫度由比改前降低了 8C。為了準確測定改造后節(jié)電效果,特進行了性能測試,測試結(jié)果見表2,圖2:表2 SQ300-670型前置泵改后性能測試數(shù)據(jù)匯總表序項目名稱符號單位測試工況備注號I (雙泵)n(單泵)m(雙泵)1機組負荷NMW300400600實測2泵入口壓力P1MP a0.740.9461.238實測3泵出口壓力P2MP a1.641.802.03實測4質(zhì)里流里Gt/h584.50690.861042.3實測5體積流量Qm3/n641.95767.791181
15、.08計算6除氧器壓力P氧MP a0.5040.681.018實測7除氧器水溫t氧C157.6167.7184.1實測8給水密度Pkg / m5910.5899.8882.5查表9揚程Hm100.7696.7591.48計算10電功率PdKW252.8270.21338.06實測11電流A安30.032.140.1實測12電機效率n d%92.592.592.5選用13軸功率PKW233.84249.94312.71實測14泵效率n%68.6372.8783.09計算彌560330妙aHQHQ測試結(jié)果和改造后的實際運行情況總結(jié):1從2009年1月至今,汽前泵運行平穩(wěn),振動小,未發(fā)生任何問題,軸
16、承溫度,軸承噪音都比改前有很大的改善,從根本上解決了低流量工況下轉(zhuǎn)子抖動,串軸以及冷卻腔泄漏問題,大大提高汽前泵的安全穩(wěn)定性。2、原泵可靠性差是由于設(shè)計選型參數(shù)不當(dāng),揚程太高,汽蝕余量與主泵匹配不當(dāng),是該泵低流量工況下,泵內(nèi)流動發(fā)生旋轉(zhuǎn)失常,流動顫抖和壓力脈動,軸向力和徑向力波動增大是轉(zhuǎn)子串軸,抖動和啃軸”的根本原因。3、 從圖2、表1、表2比較可見:雖然葉輪外徑平均車削了18.3%,但泵經(jīng)過通流部分改造,對原葉輪和蝸殼關(guān)鍵局部型線,采用特殊加工方法進行優(yōu)化改進,采用高效魚頭形葉型,不但彌補了葉輪車小后效率下降外,反而使泵的效率提高了57.5%,最高運行效率達 83.09%,居國內(nèi)先進水平,而
17、且改后Q-H曲 線更加平直 , 有利于穩(wěn)定性和流量調(diào)節(jié)。4、 改后泵揚程下降了 4649mm但設(shè)計工況下泵揚程還有 91m,加上汽前泵入口有效倒灌高度 11.3m, 可用汽蝕余量 NPSHa仍有102.3m,為主泵必須汽蝕余量 NPSHr=45m的2.27倍,由此可見,汽前泵的揚程 完全可滿足汽動主泵的汽蝕性能要求 , 且安全可靠。5、從圖 2,表 1、 2比較可見, 在運行工況內(nèi), 汽前泵電流下降了 1718.5A, 電功率下降了 160200KW,按寧德發(fā)電公司2009年平均負荷率80%計算,一臺汽前泵平均每小時可節(jié)電160Kwh,按機組年平均運行7140小時計算,則年節(jié)電:160 X 7
18、140=114.2萬(Kwh),全公司四臺汽前泵改造后一年可實現(xiàn)節(jié)電 456.8萬Kwh,按平均上網(wǎng)電價 0.40元/Kwh計算可增加上網(wǎng)電量收入182.72萬元。因汽前泵揚程下降后小機耗汽量稍有增加,通過各負荷下小汽機耗汽量比較,改造后小機耗汽量 (兩臺小機總和)較改造前按平均增加 0.3t 計算,改造后一臺機組發(fā)電煤耗增加 0.05g/Kwh ,按 2009 年兩臺600MW超臨界機組全年發(fā)電量 68億Kwh計算,因小機汽耗量增大增加標煤消耗量340t ,按2009年標煤單價 700 元計算,增加成本 23.8 萬元。綜合比較,寧德發(fā)電公司 2009年四臺汽前泵改造后一年可實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益約 159萬元。另外由 于汽前泵機械密封泄漏、端面泄漏問題的根治,汽
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 始基子宮的子宮肌瘤與腺瘤
- 《流子的行為問答》課件
- 江蘇無錫卷2020-2021學(xué)年九年級化學(xué)上學(xué)期期末測試卷01(解析版)
- 圍墻改造項目合同范例
- 售后維修承包協(xié)議合同范例
- 鎖具加盟合同范例
- 打地坪勞務(wù)合同范例
- 鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架合同范例
- 矸石供貨合同范例
- 駕校代理合同范例
- 汽車保險與理賠課件 7.1認識新能源汽車
- 中醫(yī)基礎(chǔ)理論-精氣學(xué)說
- 信息素養(yǎng):效率提升與終身學(xué)習(xí)的新引擎學(xué)習(xí)通超星期末考試答案章節(jié)答案2024年
- 第三單元 (單元測試)-2024-2025學(xué)年-四年級上冊語文統(tǒng)編版
- 浪潮銷售在線測評題
- 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003知識培訓(xùn)
- 天津市河西區(qū)2024-2025學(xué)年數(shù)學(xué)四上期末考試模擬試題含解析
- 總經(jīng)理年會發(fā)言稿模板怎么寫(8篇素材參考)
- 廣西農(nóng)墾良豐農(nóng)場有限公司招聘筆試題庫2024
- 大地的滋味(2023年山東聊城中考語文試卷散文閱讀題及答案)
- 中國自動光學(xué)檢測儀(AOI)市場競爭風(fēng)險及供需現(xiàn)狀分析研究報告(2024-2030版)
評論
0/150
提交評論