大型卧式循环水泵〈兰泵)安装要求

节能型循环水泵在供水系统中的应用

前言

电力工程建设中供水系统投资高、工程量大施工复杂，对电力工程建设造价与投资回收年限影响较大，在电厂供水系统方案设计中非常重视自然通风冷却塔与循环水泵选择，循环水泵房与循环水管道系统优化布置，因为它们直接影响汽轮机安全运行与发电机满负荷发电，直接影响电厂的经济性，为了降低供水系统年运行费用，节约工程造价必须推广节能型设备的应用、优化系统的配置。

火力发电厂中汽轮发电机凝汽器的冷却水量随季节变化，夏季冷却水量大冬季冷却流量小；随汽轮机抽汽量变化，抽汽量大冷却流量少，抽汽量小冷却流量大。供水系统采用一台机组配二台相同型号水泵并联模式，将循环冷却水量平均分配给二台循环水泵，这种配置模式符合《火力发电厂水工技术规程、规定》，在电厂供水系统设计中广泛使用。 但是，一台机组配二台相同型号水泵在运行过程中经常出现问题，为了从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾，开发一种新型高效节能型水泵事在必然。

高效节能型循环水泵在供水系统中的应用

近年来全国各地相继建成一大批135MW火力发电厂，在山东里彦电厂、徐州诧城电厂、甘肃金川电厂、山东魏桥热电厂，我们先后设计了18台135MW国产超高压、中间再热机组。这些电厂位于我国华北、东北与西北地区，共同特点是企业自发自用，除了有稳定的电力需求外还有供热负荷，供热负荷波动较大，夏季热负荷小冬季热负荷大，年采暖期长。

以135MW供热机组为例，汽轮机最大连续出力时汽轮机凝汽器的凝汽量为324t/h，需要循环冷却水量19640m3/h；汽轮机额定抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量为223t/h，需要循环冷却水量12274m3/h；汽轮机最大抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量143t/h，循环冷却水量4700m3/h。随机组运行工况的改变，循环水系统需要的冷却水量从4700m3/h--19000m3/h的巨幅波动。

供水系统采用常规水泵布置，为了满足夏季汽轮机运行要求，通常选用选择水泵流量9800-11700m3/h，扬程18.0-21.5米，按照夏季二台水泵并联运行来满足循环水系统需要的冷却水量19000m3/h，其它季节通过一台水泵运行来满足循环水系统冷却水量需要，水泵流量范围9800-11700m3/h，系统超过此流量范围运行时，水泵运行很不经济。

不难发现：汽轮机在额定抽汽工况下，循环冷却系统需水量为12274t/h，系统水阻比汽轮机纯凝工况时略为减少2.0-3.0米，水泵扬程下降到15.0-16.5米，单台水泵流量增加到13000t/h，一台水泵运行可以满足系统要求，只是运行效率不高。可是汽轮机最大抽汽工况时，循环冷却水量只有4700t/h，系统水阻比汽轮机纯凝工况时大幅度减少，导致水泵扬程提高、运行效率很低，造成冷却塔淋水装置涌水、加大配水槽流速，水流热交换时间减少。由于水泵的工作效率极低，电动机无功功率增加，白白地浪费电能。

如果在135MW国产超高压、中间再热机组中循环水系统采用新型高效节能型水泵，将从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾。

以G48Sh水泵为例，在转速n=485r/min时、水泵流量17500m3/h、扬程18米、水泵效率88%、轴功率947kw；在转速n=420r/min时、水泵流量13200m3/h、扬程14.5米、水泵效率87% 轴功率587kw。该水泵设计参数与135MW机组循环水系统参数基本吻合、运行效率高。对100多台G48Sh水泵进行抽样检测，实际运行效率为84-88%；常规48Sh-22水泵运行效率只有60%。

水泵配用电动机采用双极数、双转速的核心技术，增加了循环水系统运行调节灵活性。根据凝汽器冷却水量随季节变化、随抽汽量改变，自动调整电动机极数与转速，同时改变输出功率与水泵供水量。一台G48Sh水泵高转速运行比二台48Sh-22并联水泵每小时多供水量3000吨；一台G48Sh水泵低转速运行电动机输出功率可以从947KW调整到587KW，电动机功率降幅达37%，其节能效果非常明显。因为循环水系统除了夏季水泵高转速运行外，其他季节基本上可以低速运行，按照年运行时间7200小时计算，每年每台水泵可节省电量230万度。按照电厂厂用电价0.2元/度计算，单台循环水泵每年节约电费大约为40万元左右，按照10-15年回收年限计算，单台循环水泵节约电费高达400-600万元，对于安装几台节能型循环水泵的电厂，其经济效益非常可观不可小视，这也是许多电厂节能技术改造的一个发展方向。而常规水泵配用电动机是固定不可调的，一定的转速所对应的输出功率是不变的。单台高效节能型循环水泵比等容量常规SH系列离心水泵价格高15-20万元，这部分投资费用只须电机低速运行很短时间即可收回全部成本。

高效节能型循环水泵的引入可以优化系统水力条件，加宽了水泵高效区段适应范围，有效地提高水泵工作效率；改变了一台汽轮机配二台等容量水泵常规设计理念，提出了一种新的水泵配置来满足汽轮机的变工况运行要求，本体结构采用卧式泵壳设计，厂运行、检修非常方便。

山东十里泉电厂(2×125MW)循环水系统原来配备了4台同型号48SH-22水泵运行，确实存在水泵供水量不足、效率低、经济性能差。1998年10月将其中的4#水泵更换成G48SH水泵，投产后电厂委托电力试验研究所进行了水泵性能测试，在高、低转速时运行效率分别高达87.78%与86.11%，比未改造其他水泵效率分别提高28.26%和26.5%，耗电量明显减少。

广东云浮电厂(2×125MW)也是配备了4台同型号循环水泵48SH-22。夏季3台水泵运行，其他季节2台运行。因为循环水流量不足、效率低，将其改成G48SH水泵，投产后委托广东电力试验研究所对水泵效率进行检测，新泵高转速时实际流量16537t/h、运行效率87.78%、电动机功率1002KW；新泵低转速时实际流量13080t/h、运行效率为86.12%、电动机功率646KW。水泵与机组运行工况吻合。原水泵实际流量14400t/h、效率59.62%、电动机功率1089KW；最高效率70%时流量为11540t/h，水泵与机组运行工况不符。高转速时新泵比旧泵供水量大2137 t/h、功率低87.7KW、效率高28.16%；低速时新泵在供水量相同情况下，单台水泵每小时可以节省443KW，节能效果显著。

结论

任何新技术的推广都需要一个认识过程, 高效节能型循环水泵的最大特点是节能、工作效率高，值得在全国推广。但是它是否适合所有地区、所有135MW机组的运行还需要更多的实际应用证明，需要因地制宜的选择。

推广高效节能型循环水泵不仅涉及到电厂循环水泵的配置、水泵备用与水泵运行费用问题，而且关系到水泵与汽轮机运行的联锁、控制问题等等，尤其在长江边建设取水泵房必须谨慎选择，高效节能型循环水泵的几何尺寸较等容量水泵大的多，对江边取水泵房而言，设备及设备运行费用不及取水泵房结构费用与施工费用，特别是水源枯水位与最高水位相差较大的时候，取水泵房几何尺寸的任何变化对工程造价的影响是非常大的。

1、应选择效率高、低噪声、节能型水泵，严禁选择淘汰产品。

2、应根据设计流量、所需扬程选泵，且考虑水泵因磨损等原因造成水泵出力下降，可按计算所得扬程H乘以1.05～1.10系数后选泵应选择特性曲线为随流量增大其扬程逐渐下降的水泵，这样的泵工作稳定，并联工作时可靠且水泵的运行工作点应保持在高效区间运行，这样既节能又不易损坏机件。

3、当给水管网无调节设施时，宜采用调速泵组或额定转速泵组编组运行供水。泵组的最大出水量不应小于小区给水设计流量，并应以消防工况校核。

4、选择水箱、水塔的提升泵应尽量减少泵的台数，宜一用一备当单泵可以满足要求时，则不宜采用多台并联方式若必须采用多台并联运行或大小泵搭配方式时，其型号、台数不宜过多，型号一般不宜超过两种，水泵的扬程范围应相近并联运行时每台泵宜仍在高效区范围内运行。

5、变频调速泵(组)设计供水流量应保证满足生活给水系统中的最大设计秒流量的要求。电源须可靠(双电源或双回路供电)水泵的工作点应选在水泵特性曲线(Q-H曲线)的高效工作区内，并不得选在Q-H曲线的延长线上，设计的最不利工作点应在水泵特性曲线高效区段的右端点，即水泵出水量最大、而扬程较低但能满足要求的那个点，也就是水泵特性曲线高效区的低点与管道特性曲线的交叉点。水泵调速工作范围能尽量在水泵高效段内调速范围宜设在水泵供水量的25%～100%之间设备应具有水位自动控制功能。

6、生活加压给水系统的水泵机组应设置备用泵，备用泵的供水能力应大于最大一台运行水泵的供水能力，水泵宜自动切换，交替运行。

7、水泵所配电机的电压应相同，且电源制式应与国家电网供电制式相同。

所以选哪一种看你的安装空间，如果空间足够，优先考虑卧式泵。

至于怎么选，二者没有区别，只要满足流量和扬程就行了。

1、计算循环水系统需要的流量，加上一定的富裕流量，等于循环水泵的总流量；

2、循环水管路的总阻力加上一定的富裕量等于系统的扬程；

3、确定系统的运行方式，根据运行方式选型。如：一用一备，两用一备。两用一备系统要计算二台水泵并列运行时水泵的工作点。

①、切开叶轮节能

众所周知，在离心式水泵的结构中，决议水量巨细和扬程凹凸的一个首要部件即是叶轮。其作业原理是高速旋转的叶轮股动其内部的液体旋转，然后发生离心力。咱们在初中物理课上就学过，决议离心力巨细的一个首要因素是旋转半径，从这咱们就能够看出，一旦一个离心泵的叶轮被切开，也即是将叶轮的直径变小，那么该叶轮的内部的液体的离心力肯定会变小，其结果只能是形成水泵的流量、扬程等参数下降，可能对安全出产形成危险。

②、变频节能技能

变频的首要作业原理是依托变频改动水泵驱动电机的频率，下降电机的转速来完成节能的作用，其首要使用的规模是：①该电机的负荷随出产工况的需求呈现周期性的改动，在这种工况下，当出产负荷下降时，该电机的负荷也随之下降，运用变频技能就能够使该电机在此刻的转速下降，然后到达节能的作用，但若是在作业工况比较平稳的体系中，变频技能的节能率会明显下降。②适应于某些循环水泵体系因规划参数富余量较大的水泵，即所谓的“大马拉小车”时，才有必定的作用，在这种工况下，依托变频改动泵电机的频率，下降泵的转速，调整水泵Q、H值工况点，使水泵的实践流量值低于水泵的额外流量值，以此来到达节能的意图。

离心泵是以水力特性最好条件下的比转速作为类似原则进行规划的，每一种泵的流道水力模型的几许尺度必须与它的规划参数Q(流量)、H(扬程)、r/min(转速)一一对应才能发生水泵的终究功率。因而，泵叶轮水力模型及几许尺度不可能随转速改动而相应改动，所以变频调速使泵的额外转速下降，随之泵的输出流量减小，泵的扬程下降，泵实践功率下降，并远低于该泵原功率值。

当工业循环水泵体系选用的循环水泵的功能参数Q、H值富余量不大时，假如选用变频调速将泵的实践参数Q、H值变小，可能会形成水泵流量减小值过大，体系冷却水量缺少，形成冷却水体系水温增加。

③三元流技能

三元流技能即是把叶轮内部的三元立体空间无限地切割，经过对叶轮流道内各作业点的剖析，建立起完好、实在的叶轮内活动的数学模型。

经过这一办法，对叶轮流道剖析能够做得最精确，反映流体的流场、压力散布也最接近实践。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的活动特征，在规划核算中得以表现。因而，规划的叶轮也就能非常好地满意工况请求，功率明显进步。但是，假如单纯的将一般水泵的叶轮更换为三元流叶轮，其节能作用可能不能到达预期，由于在泵壳及其他部件都现已定型的情况下，独自的三元流叶轮不能改动全部水泵内部一切的过流部件的水阻力和水丢失。

④、节能专用水泵：

节能专用水泵专为各类型循环水泵体系量身定做，其综合利用各项技能，将虹吸原理、三元流技能及技能专利完美的联络在一起，并将节能专用水泵从规划、开模、锻造、加工全过程把关操控，使其规划合理、开模契合规划请求，再使用领先的锻造技术，削减锻造差错，终究经过精心加工、打磨，使终究的商品与规划理念相吻合，到达最好状况。

判断方法：勾出填料后，填料干枯无油；

处理方法：重新更换填料，并在填料抹上黄油（如果还是转不动，可以拆下无孔端盖，振动一下轴，可以用撬杠或管钳，撬动联轴器）；

2、水泵进异物卡死水泵

判断方法：水泵停泵前，泵内异响，电流陡增，停泵水泵无惯性，很快停住车；

处理方法：先拆开水泵进口管道，检查首叶有没有异物，如果没有发现需要解体水泵；

3、轴承烧死或卡死

判断方法：

a、轴承温度高，有异响，振动；

b、打开无孔盖检查。

处理方法：更换轴承。

4、叶轮和口环咬死，平衡盘和平衡环、套咬死，节流装置卡死

判断方法：

a、了解现场介质情况，有无缺水运行；

b、进口阀门是否全开，或进口管道堵塞；

处理方法：更换叶轮、口环，平衡装置，节流装置。

1、ISW卧式清水泵，供输送清水及物理化学性质类似

于清水的其他液体之用，适用于工业和城市给排水，高层

建筑增压送水，园林喷灌，消防增压，远距高输送，暖通

制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套，使用温度

T≤80℃.

2、IRW卧式热水泵广泛适用于：冶金、化工、纺织、

造纸、以及宾馆饭店等锅炉热水增压循环输送及城市采

暖系统，IRW型使用温度T≤120℃.

3、IHWE式化工泵，供输送不含固体颗粒，具有腐蚀

性，粘度类似于水的液体，适用于石油、化工、冶金、

电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门，使用温度

为-20℃~+120℃.

以长沙翔鹅节能技术有限公司的节能水泵产品为例，节能水泵大致包括以下种类：

GS型高效节能单级双吸离心泵、GLW型高效节能立式单级单吸蜗壳离心泵、GLN型高效节能立式多级筒袋式冷凝泵、GLC型高效节能立式长轴泵、GZ型高效节能无泄漏立式自吸泵、 GL型高效节能单级单吸管道离心泵、GW型高效节能单级单吸卧式离心泵、GD型高效节能节段式多级离心泵、高效节能脱硫泵等等