为什么火电厂大型机组多采用汽动给水泵
主要是因为节能,其次就是安全,一旦出现全厂停电的紧急情况,汽动给水泵能保证锅炉供水(因为有余汽),不至于因停电而发生锅炉缺水事故。
一般采用大气式,0.12Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜,能级比较匹配。
泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断的将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处。
扩展资料在相当多的火电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。0.9Mpa减压至0.2Mpa的节流压损,存在着明显的能源损失。
为此,0.9Mpa300℃供热抽汽先进入背压小汽轮机,使之拖动给水泵,排汽0.1Mpa入除氧器加热给水。既回收了节流损失,又节省了给水泵的厂用电。
当建厂初期热负荷不够大,往往热电比达不到四部委[1268]号文要求的100%时,用供热抽汽驱动汽动泵可增加热负荷,提高热电比,争取达标,增加机组利用小时数,提高企业经济效益的好处。
参考资料来源:知网-汽动给水泵组性能在线监测方法研究
汽动给水泵芯包的作用是将泄漏水泵送至泵内的泵送作用以阻止泵内液体的外泄。根据查询官方资料显示:汽动给水泵芯包就是壳体里的那部分,一根轴上,串联起多个叶轮,两侧有密封环,节流套,平衡盘等部件,作用是将泄漏水泵送至泵内的泵送作用以阻止泵内液体的外泄。
所谓“盘车”是指在启动电机前,用人力或盘车装置将机泵转动几圈,用以判断由电机带动的负荷(即机械或传动部分)是否有卡滞而阻力增大的情况,从而不会使电机的启动时负荷变大而损坏电机(即烧坏)。
盘泵的目的: 为了检查泵内有无不正常的现象,如转动零件卡住、杂物堵住、零件锈 ,内介质凝固,填料过紧或过松,轴封漏损,轴承缺油,轴弯曲变形等问题, 防止转子长时间静止因重力变形, 以及检查泵轴转动是否灵活,有无不正常声音。盘泵检查时,凭感觉试其转动的轻重是否均匀,有无异常声音。
对热油泵盘泵的目的还在于使泵上、下、左、右预热和冷却均匀,能检查出泵轴是否发生弯曲变形。特别是输送高凝点介质的离心泵,如果泵内有介质,将时轮与泵壳凝结在一起,启动时不盘车而盲目启动电机,会使电机因启动负荷太大超过其额定电流,而将电机烧毁。
有的大型机组同时也是为了暖机和开车前润滑,防止开车后,转子与机体产生局部过热,导致热变形。
1、刚停下来的机组(如果是正常停车),是为了防止热变形。一般是要冷却一小段时间再盘。
2、长期停运的机组要定期盘车防止轴弯曲变形或因设备输送粘度较大的介质致使机泵转子卡涩,一般每次盘车540度。
机泵盘车的步骤
1、电动盘车
盘车装置的蜗轮蜗杆及齿轮减速机构将盘车电机输出的旋转变为曲轴的旋转,从而实现了盘车。
在未开车前,想要盘车将小活塞推至后端极限位置,盘车手柄解锁,必须将盘车手柄向盘车盖外方拉起后扳至盘车位置,此时盘车手柄的转动带动小齿轮沿轴向内滑动至极限位置,使它和大齿轮啮合,开动盘车电机,即可实现盘车;此时,由于作用于压力调节控制器的压力油与手柄箱泄放口相通,可确保压力调节控制器触点打开,主电机不能启动。
盘车装置可以进行正反两个方向盘车,只要将操纵手柄扳至该盘车标志位置即可实现。但必须注意,无论是盘车还是开车,事先都要启动油泵电机。
2、手动盘车
①设备启动前的盘车:用F型盘车扳手,在设备的联轴器位置进行盘车,一般不少于一圈半,然后才能启动开车。
②备用设备的定期盘车:因有些设备输送含有粘度较高或含有粉尘的介质,会造成设备的转子有粘滞和堵塞现象,所以需要定期盘车。当然对于长期停车特别是轴比较长的设备为了防止轴弯曲必须进行定期盘车,每次盘车圈数为180度的奇数倍以校正轴的弯曲。
因离心泵转子自身具有一定的自重,在重力的作用下,转子有一定的弯曲度,盘车180°后转子轴弯曲方向与未盘前方向相反,起到自动校正转子的目的。
离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
[英][fi:d ˈwɔ:tə pʌmp][美][fid ˈwɔtɚ pʌmp]
给水泵锅炉给水泵。
给水泵:指将给水从除氧器水箱中抽出,升压输送到锅炉的泵。
锅炉给水泵的拖动方式,一般分电动机与汽轮机二种拖动方式。电动机多采用交流电动机,所以给水泵的转速是定速的,锅炉给水调节经过“节流”调节。但电动机操作方便、灵活、占地小,而汽轮机拖动,它有蒸汽管路和操作阀件,运行较麻烦,占地也大,但可变速运行,无“节流”损失。所以,中小热电厂,在电网联接时(上网)一般都采用电动方式,只有孤立热电厂(无电网时)、首期工程,为了首次启动、锅炉上水,必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽轮机拖动的给水泵,便于第一次启动用。电动给水泵耗用的是电厂的发电量(厂用电),是主机从煤经过一系列能量转换而成的,而汽动给水泵是消耗的蒸汽的热能,是由煤经锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入给水泵小汽轮机直接拖动给水泵。也就是说给水泵小汽轮机的拖动蒸汽有二种可能,一种是锅炉的新汽,一种是入主汽轮机后,作了部分功的抽汽。后者是实现了能源的梯级利用,增加了抽汽量。其排汽有二,一为排入回热系统的除氧器,作为回热用,另为排入供热系统作为供热量的一部分,因此热电厂给水泵汽轮机是背压机组,没有冷源损失,能效很高。
凝结水注射到密封腔内向泵送水方向流去,
在卸荷环内与外漏的泵输送水相遇,
通过管道将之接至前置泵入口形成汽动给水泵卸荷水。
关键词:中小热电厂 电动给水泵 汽动给水泵 经济分析
一、 前言
近年来,世界能源紧张,我国也备受影响,自2003年开始,我国煤、电、油、运全面紧张制约着国民经济发展和人民生活的提高。尤其是近年来煤、油价格飚升,使热电厂的热电成本大增,而上网电价,热价增长有限,使热电企业的利润空间越来越小,甚至造成亏损,难以维继。为了拓展生存空间,除了政府政策支撑改善外部环境外,主要靠热电企业本身“降本增利”进行“节能改造”,增加热负荷,降低消耗,提高效益、扭亏为盈的策略。其中行之有效的一项节能技改是改电动给水泵为汽动给水泵,今论析如下,供参考。
二、 给水泵拖动方式
锅炉给水泵的拖动方式,一般分电动机与汽轮机二种拖动方式。电动机多采用交流电动机,所以给水泵的转速是定速的,锅炉给水调节经过“节流”调节。但电动机操作方便、灵活、占地小,而汽轮机拖动,它有蒸汽管路和操作阀件,运行较麻烦,占地也大,但可变速运行,无“节流”损失。所以,中小热电厂,在电网联接时(上网)一般都采用电动方式,只有孤立热电厂(无电网时)、首期工程,为了首次启动、锅炉上水,必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽轮机拖动的给水泵,便于第一次启动用。
电动给水泵耗用的是电厂的发电量(厂用电),是主机从煤经过一系列能量转换而成的,而汽动给水泵是消耗的蒸汽的热能,是由煤经锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入给水泵小汽轮机直接拖动给水泵。也就是说给水泵小汽轮机的拖动蒸汽有二种可能,一种是锅炉的新汽,一种是入主汽轮机后,作了部分功的抽汽。后者是实现了能源的梯级利用,增加了抽汽量。其排汽有二,一为排入回热系统的除氧器,作为回热用,另为排入供热系统作为供热量的一部分,因此热电厂给水泵汽轮机是背压机组,没有冷源损失,能效很高。
三、 利用富余新汽拖动锅炉给水泵
1、 基本机理
在电力供应紧缺的情况下,中小热电厂锅炉容量有富余时,用新汽拖动汽动给水泵,排汽并入外供热网,减少主汽轮机的外供抽汽,同时减少厂用电,增加外供电量。在外供热电负荷相同时,这种方法不节能,但上网电量增多,增加电厂的经济效益。
2、 改造实例
(1)某开发区热电厂概况
设计规模:3×75t/h中温中压CFB锅炉,2×C12-3.43/0.98抽凝机组。2002年底采暖期负荷100t/h,非采暖期75t/h。
采用常规设计三台锅炉配四台电动给水泵,一台备用,三台运行。给水泵型号DG85-67×9,Q=85m3/h,P=6.03MPa,电动机YKK355-2,N=250KW。在采暖期运行时,按汽轮机外供汽100t/h,发电功率24MW计算,汽轮机进汽量190t/h。三台炉总产汽量225t/h,富余蒸汽35t/h,在非采暖期富余汽量更多。
根据新汽富余量和给水量要求,选用两台汽动给水泵,小背压机做功后的排汽与汽轮机0.98MPa供热抽汽汇合后外供。由于小背压机补充了一部分外供汽,从而减少了C12机组的抽汽量。
(2)汽动给水泵汽轮机主要参数
型号:B0.25-3.5/0.98
额定功率:250KW
进汽压力:3.5MPa
进汽温度:450℃
进 汽 量:7t/h
排汽压力:0.98MPa
排汽温度:330℃
排汽焓值:3176Kj/kg
额定转速:3000rpm
(3)技术经济分析
给水泵驱动方式由电动改汽动时,在冬季采暖期外供热量100t/h,发电功率24MW。回热系统:一级高加,用供热抽汽0.98MPa、311℃加热,给水温度150℃;一级大气式除氧器,由0.25MPa、183℃抽汽加热至104℃;一级低加由低压抽汽0.07MPa、111℃加热,出水温度电动与汽动方案分别为60.2℃、64.2℃.经热力计算得出如下表1。
表1 主要技术经济计算结果
项 目
电动给水泵系统
汽动给水泵系统
锅炉产汽量(t/h)
190
194
外供汽量(t/h)
100
100
汽轮机进汽量(t/h)
190
180
发电机发电功率(KW)
24000
24000
汽动给水泵进气量(t/h)
/
14
给水泵电动机功率(KW)
500
/
从表1可见,在外供汽量和发电功率相同的情况下,采用两台汽水泵后,节省电动机功率500KW。但锅炉产汽量增加4t/h,两台汽动给水泵500KW全年节电为[设备年运行小时7000,上网电价0.46元/KWh]
S=500×700×0.46=161×104元。
每年锅炉多耗煤支出生产运营费用为(当地标煤价420元/t)
3.98MPa,450℃, ;ηgl=0.88; gs=628kj/kg。
S1=[(194-190)×(3394-628)×7000/0.88/29308]×420=122×104元
扣除增加燃料费则每年增收效益为
△S=S-S1=161-122=39万元
设备价格投资每台8万元,两台汽动给水泵配套的管道及阀门费用约15万元,增加设备投资为
S2=[(2×50+15)2×8]×104=99×104元
将电动给水泵与汽动给水泵投资费用进行比较,增额的静态投资回收期为:
TY=99/39=2.54年。
足见,利用富余新汽,采用汽动给水泵拖动,经济效益是显著的,经过两年半后即可回收投资。往后每年可为热电企业增益39万元。从表1中看出,在发电量,供热量不变情况下,锅炉产汽量增加了4t/h,也就是说冷源损失增加约4t/h,发电煤耗略有增加而已,所以有经济效益,并无节能效益。
四、 利用抽汽驱动汽动给水泵
1、利用供除氧器加热蒸汽的压差做功
一般中小热电厂除氧器采用大气式,0.02Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜。能级比较匹配。但是,由于种种原因,汽轮机抽汽压力不匹配,在相当多的热电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。此时,0.9Mpa减压至0.2Mpa的节流压损,存在着明显的能源损失。为此,0.9Mpa300℃供热抽汽先进入背压小汽轮机,使之拖动给水泵,排汽0.1Mpa入除氧器加热给水。既回收了节流损失,又节省了给水泵的厂用电。同时,当建厂初期热负荷不够大,往往热电比达不到四部委[1268]号文要求的100%,(或50%)时,用供热抽汽驱动汽动泵可增加热负荷,提高热电比,争取达标,增加机组利用小时数,提高企业经济效益的好处。
2、利用供热抽汽驱动汽动泵实例
(1)某热电厂概况
装机容量为3万千瓦,两台C12-3.43/0.98抽凝机和一台C6-3.43/0.98抽凝机组,配置四台75t/h中压中温锅炉,除氧器用汽量为12t/h,原采用I级工业抽汽0.98Mpa,310℃,经节流减压送往大气式除氧器。锅炉给水系统采用功率为320KW的三台电动给水泵和一台带变频调节的功率为300KW的电动给水泵。
(2)技改技经分析
经论证分析,将12t/h,0.98Mpa,310℃的工业抽汽先通过小型背压汽轮机其排汽0.05~0.1 MPa,170℃左右用以加热除氧器的汽源,则可产生~1000KW的电能。
0.98Mpa、310℃ =3076ki/kg;0.1 Mpa~170℃ =2946 kj/kg;ηid=0.9。
估算功率:
1200×(3076-2746)×0.9/3600=990KW≈1000KW。
可节省厂用电功率1000KW左右。(按1000KW计)
上网电价为前0.46元/kWh,年运行小时7000计,
S=1000×7000×0.46=322×104元
设备价:每台B1—0.98/0.1热电联产汽轮机100万元。同时可省去两台320KW电动机,每台9万元,汽动泵配套的管道及阀门费用约13万元,增加设备投资为:
S1=[(100+13)-2×13] ×104=87×104=87万元
可见,将除氧加热汽节流损失回收,采用汽动泵方案,投资增加87万元而年增加上网电收入达322万元,所以静态投资回收期不到四个月,是一个经济效益十分好的改造项目,而热经济也是很好的,发电标煤耗,和供热标煤耗不变,但多供电1000KWh/h,是热电联产的发电煤耗比热电分供的发电煤耗低得多,所以是节能的。
五、结 论
中小热电厂给水泵拖动方式,常采用电动机拖动。建议当采暖期最大热负荷时全厂锅炉蒸发量有富余时,为了节省给水泵的厂用电,可以把电动泵改为汽动泵,利用富余新汽入汽动泵 汽轮机,排汽入外供热网系统,可增加外供电量,提高经济效益,但一般不可能有节能效益。
另一种利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,排汽入回热系统除氧器。如除氧器加热汽源原来就是来自供热抽汽 0.98Mpa。经减压后入除氧器时,则回收的“节流”损失用来驱动小汽轮机,排汽0.1 MPa入除氧器加热给水至104℃,其经济效益和节能效益是最大的。同时,利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,可增加供热量。提高热电比,使建厂初期热电比达不到四部委[1268]号文标准时,增加了内部供热量,提高了热电比,使之达标,争取增加发电运行小时数,提高企业的经济效益,和节能效益。
上两种电动给水泵改为汽动给水泵在缺电情况下,可增加供电量,缓解电力供需矛盾起一定作用。
2、停运时先关出口门,后停泵(紧急跳泵除外)。在大容量机组中,通常由2台或2台以上给水泵供水,先关出口门后停泵可减少对锅炉水位和压力的影响,也不容易引起倒转等故障。但需注意随着出口门的逐渐关闭,再循环阀应逐渐开启以保证最小流量。
3、给水泵的进口通常是前置泵,如果不设前置泵,那就直接是除氧器了。如有前置泵,适时停运前置泵就行了,如没有前置泵,控制好除氧器的水位就OK了。
原理:在电力供应紧缺的情况下,中小热电厂锅炉容量有富余时,用新汽拖动汽动给水泵,排汽并入外供热网,减少主汽轮机的外供抽汽,同时减少厂用电,增加外供电量。在外供热电负荷相同时,这种方法不节能,但上网电量增多,增加电厂的经济效益。
一般中小热电厂除氧器采用大气式,0.12Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜。能级比较匹配。
但是,由于种种原因,汽轮机抽汽压力不匹配,在相当多的热电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。
扩展资料
给水泵使用的注意事项:
1、如果水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。这样带来的直接影响是电机耗能增加进而会损坏叶轮。
2、如果水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查下是什么原因,否则同样会对水泵造成损坏。
3、当水泵底阀漏水时,不能会用干土填入到水泵进口管里,用水冲到底阀处,因为当把干土放入到进水管里当水泵开始工作时这些干土就会进入泵内,这时就会损坏水泵叶轮和轴承,这样做缩短了水泵使用寿命。
参考资料来源:百度百科-给水泵
电厂中使用的主要有电动给水泵和汽动给水泵。电动给水泵是通过厂用电带动电机转动,从而带动给水泵的转动将给水送到锅炉侧。汽动给水泵是由汽轮机抽汽驱动小汽轮机从而驱动给水泵。一般电厂内安装2台100%负荷的电动给水泵(一运一备)或者2台50%的汽动给水泵(运行)和1台30%电动给水泵(备用),以此满足电厂负荷需求。
给水泵按照泵的工作原理属于离心泵,离心泵主要通过水泵叶轮中的叶片转动,对其中的流体做功使其在惯性离心力的作用下,从中心流向边缘,产生很高的流速和压力流出叶轮进入泵壳从而进行给水。
电动给水泵除了泵体和电机,另一个比较重要的装置就是液力耦合器,说白了,也就是联轴器,用来连接电机与给水泵传递能量,只不过通过液体(润滑油)作为传动介质,可以进行无级变速。
液力耦合器主要由泵轮、涡轮、旋转内套、勺管等部件组成。泵轮与涡轮具有相同的形状、相同的有效直径,为了避免共振,叶片数不同,一般相差1~4片。
液力耦合器的传动主要通过泵轮和涡轮的相互作用来进行。泵轮安装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。
原动机(电机)以一定的速度带动泵轮旋转,泵轮内的工作油在叶片的驱动下,从靠近轴心处流向泵轮的外周处,在流动的过程中,工作油从泵轮处获得能量,工作油在泵轮的出口处沿着绝对速度的方向冲入涡轮。冲入涡轮的工作油,首先作用在外周的叶片,带动涡轮的旋转,而后慢慢从涡轮出口处流出,又重新进入泵轮,由此不断循环。
1)减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度hg)。
2)减小吸入液流的水力损失hc-s。
3)泵在大流量下运转时(NPSH)r增加,(NPSH)a减小,所以应考虑(NPSH)a有足够的余量,否则应防止在大流量下长期运转。有时因泵的扬程选得过高,实际上泵处在大流量下运转,易发生汽蚀。这点在选泵时应加以注意。
火电厂汽动给水泵的启动过程是:
解除备用泵联锁保护
起泵。启动备用给水泵
并泵。提勺管转速,待备用泵出口压力微大于出口母管压力时,开备用泵出口电动门。
转移负荷。缓慢将待停泵转速,提备用泵转速。当负荷都转移到备用泵时,关闭待停泵出口电动门。
停待停泵。观察备用泵运行正常后,降低待停泵转速,然后停止待停泵。
给待停泵投联锁。开启待停泵出口电动门,将待停泵投入联锁保护。给水泵切换完毕。
注意事项
.刚启动备用泵时,再循环管道要畅通,防止刚启动时,因流量过小而发生汽蚀。
并泵时,要带其出口压力大于母管压力时再开出口门,防止出口逆止门不严,使备用泵憋压。
待备用泵带起负荷时再停备用泵。
出口逆止门不严,严禁该泵投入运行。