循環(huán)水泵的設(shè)計方案選擇

戴宏進(jìn)

【摘要】循環(huán)水泵是電廠的主要輔機(jī)之一，也是電廠的能耗大戶，循環(huán)水泵配置的合適與否對電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運行起著十分重要的作用。選擇合理的循環(huán)水泵的配置和運行方式，將更好的保證電廠的安全經(jīng)濟(jì)運行。

【關(guān)鍵詞】電廠；循環(huán)水泵

1、循環(huán)水泵的分類

本工程為燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，其汽輪機(jī)實際容量與燃煤電廠135MW機(jī)機(jī)組相當(dāng)，根據(jù)以往工程400WM級燃機(jī)的經(jīng)驗，循環(huán)水泵可選用離心泵或混流泵。

離心泵的型式多樣， 適用的流量、揚程范圍較廣，比轉(zhuǎn)數(shù)一般在40～600之間，是給水工程中廣泛采用的一種水泵。離心泵屬于低比轉(zhuǎn)速葉片泵，其泵結(jié)構(gòu)簡單、體型輕便、效率較高，但流量很小時，效率較低，但設(shè)備占地面積大， 從而造成泵房長度加長。此外， 離心泵的進(jìn)、出水管道上均要安裝閥門， 從而使泵房的寬度方向也較大。

立式混流泵混流泵，比轉(zhuǎn)數(shù)一般在180～600之間，是一種性能介于離心泵與軸流泵之間的水泵型式。混流泵的轉(zhuǎn)速較低， 葉輪的出水緣相對水泵軸呈傾斜， 故而稱之為混流泵。混流泵的葉輪型式多樣， 導(dǎo)葉形葉輪偏向于軸向， 蝸形葉輪偏向徑向， 并可通過設(shè)置多級葉輪及導(dǎo)葉的方式增加水泵揚程。

2、循環(huán)水泵的調(diào)節(jié)方式

2.1 調(diào)節(jié)水泵運行臺數(shù)

通過調(diào)節(jié)水泵運行臺數(shù)來實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)水量調(diào)節(jié)的方式最為常見，其原理為通過對電廠循環(huán)水系統(tǒng)中循環(huán)水泵和管路并聯(lián)運行的水力計算結(jié)果進(jìn)行分析，對于采用單元制或擴(kuò)大單元制循環(huán)供水系統(tǒng)的機(jī)組，每臺機(jī)組設(shè)置2臺或3臺循環(huán)水泵，通過調(diào)節(jié)水泵運行的臺數(shù)，即可實現(xiàn)2種或3種供水量的變化，此種調(diào)節(jié)方式較為簡單，操作方便。

2.2 調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速

在電廠，常用的循泵電機(jī)調(diào)速方式為配置雙速電機(jī)或變頻調(diào)速電機(jī)。

循泵配雙速電機(jī)應(yīng)用較多，其中1臺循泵或2臺循泵采用雙速電機(jī)。雙速電機(jī)通過改變電機(jī)極對數(shù)進(jìn)行有級調(diào)速，每臺雙速電機(jī)的轉(zhuǎn)速比約為90%，低轉(zhuǎn)速比高轉(zhuǎn)速低一檔。循泵配置雙速電機(jī)較為節(jié)能、且造價比較經(jīng)濟(jì)，通過高低速的切換方式，可實現(xiàn)節(jié)約總造價的15%-20%。

2.3 調(diào)節(jié)管路閥門

調(diào)節(jié)供水管路上閥門的開度，也可調(diào)整系統(tǒng)流量，但人為增大水阻、從而增加系統(tǒng)的能量損失，這種調(diào)節(jié)方式不節(jié)能。本工程不推薦調(diào)節(jié)管路閥門方案。

2.4 其它調(diào)節(jié)方式

混流泵可通過調(diào)節(jié)葉片的角度來改變出水量。

3、本工程循環(huán)水泵配置初步方案

根據(jù)以上對水泵各種配置進(jìn)行分析，本工程循環(huán)水泵優(yōu)化配置如下：

方案一：2機(jī)配4臺立式混流泵；方案二：2機(jī)配4臺臥式離心泵；

方案三：2機(jī)配6臺立式混流泵；方案四：2機(jī)配6臺臥式離心泵。

4、循泵運行工況優(yōu)化配置比較

（1）方案一、方案二為2臺機(jī)組配置4臺循環(huán)水泵，循環(huán)水系統(tǒng)采用擴(kuò)大單元制，夏季1機(jī)2泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為100%；、春秋季2機(jī)3泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為85%。冬季1機(jī)1泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為60%。

（2）方案三、方案四為2臺機(jī)組配置6臺循環(huán)水泵，循環(huán)水系統(tǒng)采用擴(kuò)大單元制，夏季1機(jī)3泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為100%；春秋季1機(jī)2泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為75%。冬季2機(jī)3泵，1臺機(jī)組運行的冷卻水水量百分?jǐn)?shù)為60%，電費按0.7元/度計。

5、循環(huán)水泵布置方案比較

5.1 循環(huán)水泵布置方案技術(shù)比較

根據(jù)本工程布置特點，其循泵的設(shè)計流量、揚程，經(jīng)與國內(nèi)某水泵生產(chǎn)廠家配合，對循環(huán)水泵房進(jìn)行詳細(xì)的布置。根據(jù)不同2種型式的水泵，有2種布置方案。 具體方案介紹如下：

方案一：立式混流泵方案，采用4臺立式循環(huán)水泵布置于泵房內(nèi)，水泵前池與循環(huán)水泵分開布置，水泵前池布置在高處，電動機(jī)安裝于水泵上部同一立面內(nèi)。在高位前池上設(shè)置閘門，調(diào)節(jié)流道及水泵運行工況。

方案二：臥式離心泵方案，采用4臺臥式雙吸離心泵布置與泵房內(nèi)，水泵成雙排交叉布置，以便減少泵房長度。水泵前池布置與高位，在高位前池進(jìn)水流道入口處設(shè)置閘門，滿足冷卻塔及流道檢修。水泵吸水管直接深入高位水池內(nèi)吸水，以減少吸水管上的管件。循泵進(jìn)出口閥門均布置在循泵房內(nèi)，進(jìn)口設(shè)電動蝶閥，出口設(shè)置液控蝶閥等。

結(jié)束語

根據(jù)以上對立式混流泵和臥式離心泵性能、安裝方式結(jié)合工程實例的比較可以看出，立式混流泵方案與臥式離心泵方案均可作為本工程循環(huán)水泵房的設(shè)計方案。