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1、按住旋钮,旋转进行调,三个档表示三档调速,挡位不一样,功率不一样,电机转速、噪音都是不同的。
2、1,2,3档表示每分钟每档的转速。循环泵指装置中输送反应、吸收、分离、吸收液再生的循环液用泵。 它的扬程较低,只是用来克服循环系统的压力降。可采用低扬程泵。循环泵的工作原理要将水循环起来所用的泵,在循环过程中的速度即为转速。
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关键词:循环泵;水系统; 能耗;扬程;损失
1 冷水循环泵在空调水系统中的重要作用
空调冷水系统利用循环泵将冷水从制冷机房输送到各空调设备,以实现空调冷热量的交换、转移,达到空气调节目的。循环水泵是联系制冷主机和房间用冷设备的纽带,为水系统的循环提供动力,是空调系统的重要组成部分。
空调系统是建筑能耗的主要项目,据统计,空调系统约占整个建筑能耗的60%~70%,空调循环水泵作为系统的重要组成部分,在整个空调能耗组成中也占有重要地位,约占整个空调系统能耗的15%~20%。卷烟厂因高大空间多、工艺性空调房间较多、设备发热量大等原因,导致卷烟厂的空调能耗在平时的运行能耗中占有了更大的比重,因此如何在空调系统中挖掘潜力,对烟草行业节能减排会有重大意义。由于现在水泵在选择、设计及运行时的不合理因素,使得水泵系统的能耗仍有很大的空间可以挖掘利用。
2 冷水循环泵选用的注意事项
2.1两管制空调水系统中,宜分别设置冷水和热水循环泵。如果冷水循环泵兼做热水循环泵使用,冬季输送热水时宜改变水泵的转速,使水泵运行的台数和单台水泵的流量、扬程和系统的工况相吻合。
2.2选用循环水泵时一般不少于两台,同时应该考虑设置备用泵,用来保证有水泵出现故障时仍能满足系统的正常运行。
2.3冷水系统的循环泵,宜选用低比转速的单级离心泵;一般可以选用端吸泵,流量大于500m3/h时,宜选用双吸泵。
2.4根据减震要求宜在水泵底座下设置具有较大质量的钢筋混凝土板惰性块,再在板下配置减振器,水泵的进出水口应该安装减震接头。
2.5在水泵的出水管应该安装止回阀,以防止突然启停造成的水锤作用。水锤作用具有极大的破坏性,可导致管道系统的强烈振动、噪声,造成阀门破坏,甚至管道破裂等事故。
2.6在高层建筑中的循环水泵,必须考虑泵体所承受的静水压力,并提出对水泵的承压要求;同时水泵选定后需符合系统的工作压力是否满足系统设置的需要,如有超过系统内部件的承压能力,应该更换承压能力大的部件,或者重新划分系统设置降低系统工作压力。
2.7选择配置水泵时,应充分分析和考虑在部分负荷下水泵运行和调节的对策,空调设备绝大部分时间是处于部分负荷情况下工作,部分负荷时水泵运行费用的高低,决定了整个系统循环泵能耗的多少,该部分是水泵节能运行最大的保证。
3 冷水循环泵主要参数的选定
3.1水泵的主要参数
冷水循环泵主要参数有流量、扬程、转速、配电功率以及噪声等。主要需要计算的水泵参数是流量和扬程。流量根据水泵负责的系统水量来选取,选定水泵时流量应附加5%~10%的裕量。水泵的扬程是极为关键的一个参数,包含了较多的影响因素,需仔细计算。计算压头损失若不足会造成环路供水压力不够,不能将冷水送到压力损失较大的环路,如计算压头损失考虑偏大,会造成水泵扬程选取的过大,势必带来能耗增大,造成了能源的浪费。
3.2循环水泵扬程计算
3.2.1 水泵扬程计算总公式
以闭式冷水系统为例,水泵扬程计算公式如下:
H=P1+P2+Pg(公式3.1)
其中 H――计算的压力总损失 kPa
P1――制冷机组压力损失(见表3.1) kPa
P2――计算管路的末端设备压力损失(见表3.1) kPa
Pg――管路的压力损失 (见公式3.2)kPa
主要设备的压力损失可由设备厂家提供,计算数据缺乏时可按照表1进行估算。
表1 部分设备的压力损失值
3.2.2管路压力损失计算
管路的压力损失计算公式如下:
Pg =Py+Pj(公式3.2)
其中 Pg――管路的压力损失 kPa
Py――管路的沿程压力损失(见公式3.3) kPa
Pj――管路的局部压力损失(见公式3.4) kPa
⑴管路沿程压力损失计算
管路的沿程压力损失简易计算公式如下:
Py=R・L(公式3.3)
其中 Py――管路的沿程压力损失kPa
R――单位长度直管段的摩擦阻力(习惯称比摩阻) Pa/m
L――直管段长度 m
通常空调冷水系统的比摩阻控制在100~300 Pa/m,小管径管路的比摩阻会相对大些,较大管径的管路比摩阻会略小些。最大不应超过400Pa/m。
⑵管路局部压力损失计算
管路的局部压力损失是水在流动过程中遇到各种配件如弯头、三通、阀门等时,由于摩擦和涡流而导致的能量损失。习惯上称之为局部阻力。局部阻力和水流速度(动压)以及遇到的配件的有关。不同的配件有不同的局部阻力系数。局部阻力简易计算公式如下:
Pj=ζ・ρ・v2/2 (公式3.4)
其中 Pj――管路的局部压力损失kPa
ζ――管道配件的局部阻力系数
ρ――流体的密度,水取1000 kg/m³
v――管道内流体的流速m/s
也可采用局部阻力当量长度来进行局部阻力计算,本文不再赘述。
当冷水系统管路较大,或者集中冷热源需向多个单体建筑进行供冷供热,需输送较长管路时,可参照《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010)第7.3.8条中的局部阻力和沿程管路的比值进行系数选取,见表2
表2 管道局部阻力与沿程阻力比值
3.2.3 扬程计算结果的附加
根据公式汇总后得出的便是空调水系统的总压头损失,需要注意的是水泵扬程的选定时也应该对计算的结果附加5%~10%的裕量。
4 冷水循环泵低能耗运行的措施
水泵低能耗运行可为节能减排做出有力贡献,可以从空调系统设置、水泵自身、管路设计、空调设备选取等多种形式,多种途径入手,对水泵运行能耗进行降低。
4.1合理设置系统
前面我们也讲到空调系统多数时间是部分负荷运行,合理配置部分负荷下的机组和水泵的设置,使之在部分负荷下也能高效率运行,以滕州烟厂为例,空调系统设置三台冷水机组及对应的三台冷水循环泵,则保证在1/3及2/3负荷情况下机组及水泵都能维持在设计的最高效率点工作;同时水泵设计为变频泵,在单台设备部分负荷情况下启动变频装置,保证水泵仍旧在最高效率点或最高效率点附近工作。
4.2选择工作效率较高的设备
目前市场上已经出现了工作效率≥0.85的水泵,选用此类高效率水泵可使得空调水系统的输送能效比(ER值)比《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)中的限值降低17%左右。此举在降低运行能耗上也具有明显的效果。
4.3控制管路压力损失
优化布置冷热源及管路走向,使冷热源尽量靠近负荷中心,减少管路敷设,同时也减少为平衡管路压力损失而增设的平衡阀、调节阀等,也就减少了相应的沿程损失和局部损失。有效降低了循环水泵的扬程,也就降低了循环水泵的配电功率。
此外,适量加大供回水温差或适当放大供回水管路管径,也都可以在一定程度上低循环水泵的沿程损失和局部损失,对降低选用水泵的扬程也有很大作用。
4.4选择高效低阻的空调设备
关键词:循环泵;振动故障;解决
中图分类号:TQ051 文献标识码:A
燃气轮机配套使用的循环泵,是保证燃机电厂正常平稳运行的重要设备。此泵在现场投用后,经常出现泵体及管线振动,最初认为是泵体密封材料或轴承等零部件磨损引起的,后经多次检查和更换零件后,问题依然存在,且主备用泵都出现同一现象,严重影响生产的正常进行。后经过认真排查,查找出是气蚀原因,此问题在热水循环泵使用中具有普遍性。
1 多级离心泵常见振动故障分析及处理
多级离心泵常见振动故障分析及处理离心泵引起的振动,还是附带设备引起的振动,是机械振动还是流体振动。
1.1 电动机振动常见原因及消除措施。第一,轴承偏磨:轴承受到磨损或者机组在运行的过程中发生了故障。消除措施:及时的更换受损的轴承,重新对机组的同心度进行矫正。第二,定转子摩擦:气隙没有能够达到运行的标准,所产生的定转子不均匀以及轴承受到了磨损。消除措施:发生了这种情况的时候我们应该及时的重新对气隙进行有效的调整或者更换新的轴承。第三,轴向松动:出现这种情况就是有两种情况造成的,一个原因就是在安装不良,另一个情况就是螺丝的松动。消除措施:认真仔细的检查安装过程中的质量,拧紧螺丝。
1.2 单级水泵振动常见原因及消除措施。第一,手动盘车困难:泵轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮碰泵壳。消除措施:校直泵轴、调整或更换轴承、重校机组同心度、重调间隙。第二,泵轴摆度过大:轴承和轴颈磨损或间隙过大。消除措施:修理轴颈、调整或更换轴承。第三,水力不平衡:叶轮不平衡、离心泵个别叶槽堵塞或损坏。消除措施:重校叶轮静平衡和动平衡、消除堵塞,修理或更换叶轮。第四,基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动或共振。消除措施:加固基础、拧紧地脚螺丝。
1.3 多级泵体振动原因分析。(1)泵体找正误差大。(2)离心泵转子不平衡。(3)离心泵轴承磨损或间隙过大。(4)离心泵轴承窜量过大。(5)离心泵联轴器损坏(膜片联轴器膜片;弹性联轴器弹性损坏)。(6)离心泵轴弯曲,转子晃动量大。(7)泵局部零部件异常碰磨。(8)泵联结件松动。(9)泵气蚀或气缚。(10)泵平衡盘非正常。
2 离心泵故障及形成原因
分析根据实际情况我们一一排除,后确定是因为泵气蚀的原因,也就是我们现场常说的气锁。原来在给管网保温的热水在保温的同时,产生大量的气体,这些气体不但降低热效应而且损坏系统导致泵体振动。泵体振动原因找到了,那么气体产生及形成危害的因素是怎么形成的呢?
2.1 流程缺陷分析。补水罐太低离地距离2.5m,回水管线与泵进口之间基本没有位差,导致管线内气体形成后,无法得到释放形成气袋,热水循环不畅通,形成泵的气锁现象,影响泵正常工作,故产生振动。
2.2 无有效简便的气体排放装置。生产中启停泵易形成气锁,热水循环时遇膨胀弯时也易产生气体,管线上没有简便易行的气体排放装置,导致离心泵运行时产生气体引起振动。
2.3 泵的汽蚀现象。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。导致管线内气体形成后,无法得到释放形成气袋,热水循环不畅通,形成泵的气锁现象,影响泵正常工作,故产生振动。
3 循环泵振动的解决方案
3.1 流程改造。改造后的流程,抬高泵进口管线到2m和补水罐加高到5m的高度,形成一定的位差并在此基础上在泵进口管线的高处再焊接一节50cm高度的管线并装上自动排气阀,确保与泵的进口形成位差,使气体能够顺利进入排气阀,从而避免气锁引起振动。
3.2 安装自动排气阀。自动排气阀工作原理:当此系统中所产生的气体的时候,气体就会通过管道向上流去,最后会流到了本系统的最高点。因此,通常情况下排气阀都是安装在此系统的最高点上,当气体流入到自动排气阀阀腔聚集在排气阀的上部,随着阀内气体的增多,气体压力上升,当气体压力大于系统压力时,气体会使腔内水面下降,浮筒随水位一起下降,排气口打开,气体排尽后,水位上升,浮筒也随之上升,排气口关闭。所以,选择在接近泵的进口管线的高处,安装一个自动排气阀,能及时有效地排除管线内的气体避免气锁,从而有效避免泵运行中的振动,确保了生产的安全运行。热水循环正常,保证了泵正常生产,对今后热水循环泵的安装有一定意义。
4 效果评价(表1)
表1
气锁形成原因 流程改造前 流程改造后
正常启停泵操作 有振动 无振动
温度异常 有振动 无振动
异常停泵操作 有振动 无振动
确保了生产的安全运行。水循环正常,保证了泵正常生产,对今后循环泵的安装有一定意义。
关键词:供热机组 热网循环泵 驱动节能
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)12-0264-01
热网循环泵是供热机组中较为重要的设备之一,其合理选型以及设备设计良性与否直接关乎供热系统的正常运行,就目前市场上的热网循环水泵来看,部分水泵的设计选型中扬程设置较高,这就致使出口阀出现了严重的节流损失,不仅降低了运行经济效益,还增加了设备运行安全风险[1]。就此,本文针对性的对其循环泵驱动节能进行了优化设计,结合以实例探讨了优化过程,旨在提出最佳的补救措施。
一、节能减耗优化设计的意义
就全世界的能源分布情况来看,我国的能源分布相对较少,资源比较紧缺。改革开放之后,国门大开,国内的经济飞速发展,各大行业更是发展迅速,整体的工业水平较高。但是随着工业化进程的加快,一系列的能源问题和环境问题随之产生。据相关的研究结果表明[2],目前,我国的能源实际利用率比较低,于是节能减耗理念逐渐深入人心,越来越多的人开始关注节能减耗措施的应用。国家提出“资源节约型”社会发展理念,确立了包括电力在内的节能降耗的重点产业,建立了包括电力节能工程在内的国家十大节能工程等。由此可见,节能降耗措施的应用势在必行。就目前国内的电气、电力行业发展情况来看,均对能源的消耗比较大,而且其消耗趋势逐年递增,我大唐张家口厂作为规模较大的电力企业来说,电力的需求一直都很大,同时能源的消耗也较大,有趋势显示其能耗正在逐渐增多。究其原因主要与行业发展有关,同时也与行业本身的发电装机等多种设备的容量较小、系统较为落后等问题密切相关。但是随着行业的不断发展,能源需求和供应之间的矛盾日益凸显,我企业正逐步认识到节能减耗的重要性,在企业的发展中也积极将其作为行业发展的重点内容之一。企业内部正不断采取和深化节约型建设措施,其中对行业设备进行了全面的调整,旨在通过设备调整来提高设备运行的效率,同时降低能源消耗,最终促进行业和社会的可持续发展。
二、供热机组热网循环泵驱动节能优化措施
我国的北方地区供热时间较长,设备需要长期的运行,作为供热机组中输送供热介质的主要途径之一的热网循环泵对能源的消耗相对较为巨大,为了有效的提高热网循环泵的驱动节能效率,本文论述了下述驱动节能优化举措背压机驱动热网循环泵方案。这种方案减少了电泵方案中的变频调速装置的应用,可以调整其转速[3]。而驱动汽源使用的是工业抽汽方式,这种抽汽方式的参数等级较高,可以通过背压机对余热进行排汽,能够将排汽直接输入热网加热器,最终用作热网水来利用。由于工业抽汽的相关参数等级要求较高,所以其具备较强的做功能力。因为小汽轮机的效率相对比主汽轮机低,所以从节能经济性角度来看,工业抽汽方式对小汽机进行驱动最终带动热网循环泵的方式仍然具有较大的改善空间。看还具有一定的提升空间。具体的方案内容包括以下几点:
1.计算热力过程
首先,确立循环泵轴的功率。依照循环泵流量、效率、扬程和密度参数来计算热网循环水泵轴的功率,具体的计算公式为:热网循环水泵轴的功率= 。
2.确定小汽轮机的参数
设定小汽轮机的相关参数,设定其功率、转速、排汽温度、进汽温度、进汽压力、背压分别为1400kW、1500rmp、200℃、272℃、0.5Mpa、0.2Mpa。由于小机需要做功,所以在进入换热器的采暖蒸汽量应该予以增加,如此才能进一步满足原换热负荷[4]。由此需要依照热平衡原则依照相关计算公式来计算采暖的抽汽量。具体的过程应为先利用采暖抽汽来驱动小汽轮机做功,之后利用小汽机排汽来对热网水进行加热,这样能够对低品位蒸汽的能量梯度进行充分利用。最终的方案的示意图如下图:
上图中的2、3、4、6、、7、8、9、10、11数字分别代表采暖抽汽、小汽轮机、热网循环泵、汽轮机、热网水管道、凝结水泵、主蒸汽、一级热网加热器、二级热网加热器。
3.分析其经济性
应用上述方案后可以有效的节省电机驱动方式的耗电量,但是该种方案同电机驱动方式相比会增加抽汽量,而增加的抽汽因为没有在主汽轮机中做功最终致使主机的出力损失。如果前者的增量大于后者的出力损失则可以表明该种方案同电机驱动方案相比具有较高的优势,可以理解为该方案以小损失获取了较大的驱动能力,也在一定程度上说明了这种方案的经济性更佳。反之,如果出力损失更大则表明还是电机驱动形式更好。本次研究显示小汽机方案的经济性更强。探讨该种方案的主机出力损失的主要原因包括两点:一是小汽机在排汽对热网水加热时排挤了一些采暖抽汽,这部分采暖抽汽会在主机中做功。二是小汽机消耗蒸汽,但是没有在主机中做功造成的损失。
4.对比不同的抽汽方案的节能情况
为了明确不同的驱动方案的节能效果,本文以某330MW双抽凝汽式汽轮机组为例通过计算,对单台热网循环泵应用了不同的驱动方案,其经济性计算结果最终显示工业抽汽驱动方案的小汽机耗汽量、 驱动引发的工业抽汽增量、进汽焓、排汽焓、排气压力、出力损失相对电机方案的节能量分别为27370kg/h、27370kg/h、3208kJ/kg・h-1、3050kJ/kg・h-1、0.4Mpa、1370W/kW、60kW。而采暖驱动方案小汽机耗汽量、 驱动引发的采暖抽汽增量、进汽焓、排汽焓、排气压力、出力损失相对电机方案的节能量分别为30155kg/h、71kg/h、3023kJ/kg・h-1、2880kJ/kg・h-1、0.16Mpa、10W/kW、1419kW。两组数据比较显示结果表明,工业抽汽驱动方式相比较电机驱动方案能够节能60kW,而采暖抽汽驱动方式与电机驱动方式相比节能了1419kW,但是后者比前者的总耗汽量更多,多了2785 kg/h。究其原因主要考虑为前者工业抽汽参数较高,对用能的损失较大所致。因为在主汽轮机中做功引发的主机出力损失同电机功率相近,所以其实际节能量相对较小。而后者采暖抽汽方式的参数较低,在主机发挥的做功能力也较小,且一级热网加热器工作压力比二级热网加热器低,单位流量小汽机排汽在一级加热器中放出热量与单位流量采暖抽汽在二级加热器中放出热量已大体相当,因此部分采暖抽汽先用于小汽机做功后再加热热网水,对采暖抽汽总量影响很小。
对于上文的研究最终显示,采暖抽汽、工业抽汽和电机抽汽三种热网循环泵驱动方式中第一种方式的蒸汽品位较低,能够对能量实现梯度利用,综合运行后经济性最高。而第二种驱动方式与第三种驱动方式相比总体运行经济性相似,但是前者能够有效的降低厂用电率,其节能效果二者比较差距也不大。综上上述多种研究结果可知,采用小汽机汽泵方案能够在一定程度上提升企业的经济效益和综合热效率。但是需要对其进行正确调节,依照热网水的流量和压力变化情况来调节变速,进而提升设备运行效率,同时可以消除对阀门的冲刷,也能减少一些节流损失,最终也能够提升系统的安全性,有效的改善用电系统的运行环境[5]。
结语
综上所述,对热网循环泵设计不当会直接导致能源消耗量增加,其传统的配置方式会增加冬季的用电率,为了有效的节约能源,本文利用采暖抽汽驱动小汽轮机来带动该水泵,并计算了工业抽汽驱动、电机驱动和采暖抽汽驱动三种方案的经济性,最终发现采暖抽汽驱动方案更为节能。但是就本次研究而言,研究内容仍然不够全面,今后笔者将进行深入的研究与分析,争取提出更为节能的设计和优化方案,提升设备节能效果的基础上确保行业的可持续发展。
参考文献
[1]朱斌帅, 李仰义, 宋国亮. 供热机组热网循环泵驱动节能优化[J]. 节能技术, 2014, 32(4):366-367.
[2]张铁海, 王宏刚, 冯云山,等. 抽汽供热式机组热网循环水泵安全节能优化改进探讨[J]. 商, 2014(7):291-291.
[3]蒋伟佳, 孙首珩, 葛军. 热网循环泵采用汽动泵热经济性探讨[J]. 吉林电力, 2012, 40(1):17-19.
[4]李强, 宫书宏, 郑钢. 600 MW超临界机组热网循环水泵驱动方式分析[J]. 电力与能源, 2014(5):617-619.
关键词:超超临界机组炉水循环泵给水流量蒸汽吹管
中图分类号:U664.111文献标识码:A 文章编号:
锅炉概况
广东惠州平海发电厂一期工程为2*1000 MW超超临界压力燃煤汽轮发电机组。1、2号锅炉为上海锅炉厂有限公司引进ALSTOM技术生产的超超临界变压直流煤粉炉,型号为:SG-3093/27.46-M533,型式为单炉膛、双切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、露天布置、机械干式排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型煤粉锅炉。锅炉可带基本负荷并参与调峰,点火及助燃用油为#0轻柴油,设计煤种为内蒙准格尔煤和印尼煤按1:1配比的混煤,校核煤种为印尼煤。
蒸汽吹管
2.1吹管的参数及方式
根据我厂1、2号机组的特点,本次锅炉蒸汽吹管采用等离子点火,蓄能降压吹管,过热器、再热器两段吹扫方案。第一阶段吹洗过热器、主汽管路;第一阶段吹洗合格后,进行第二阶段全系统吹洗(简称二步法)。
按《火电机组启动蒸汽吹管导则》电力工业部1998年版和《电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)》DL/T 5047-1995要求,吹管动量系数必须≥1.0。利用吹管临时控制门,当压力达到P分离器=8MPa时,T过热器出口=380~420℃,全开临时控制门;当压力降到P分离器=5.5MPa时,全关临时控制门。根据中华人民共和国电力工业部电综[ 1998] 179 号文《火电机组启动蒸汽吹管导则》要求, 吹管步骤如下:
a) 锅炉升压到冲管参数, HWL 解除自动, 手动关闭;
b) 开临冲门开始吹管;
c) 快速将给水流量提高到1100t/h;
d) 分离器压力达5.5MPa 时, 开始关闭临冲门;
e) 临冲门关闭后, 给水流量保持不变, 直到分离器水位正常后, HWL 投入自动, 逐渐降低给水量到 880 t/ h。
重复操作步骤 a) 至 e) , 直到打靶合格。
无炉水炉水循环泵降压吹管难点、危险点分析
3.1工质回收
对于有泵的串联启动系统,在启动初期,通过锅炉启动循环泵调节锅炉给水量,给水泵自动调节出力维持储水箱水位。当无泵后,则需要给水泵调节锅炉给水流量,高水位调节阀溢流以维持储水箱水位。由于我厂给水流量要求必须大于846 t/h,流量较大,为了回收工质和热量,使化学水处理的出力达到锅炉补给水的要求必须将储水箱排水导至凝汽器或除氧器。由于储水箱排水量较大,且温度较高,如将储水箱排水导至凝汽器,极有可能损坏凝汽器,因此需导至除氧器。另外将储水箱排水排到除氧器可以提高给水温度更有利于减少燃料量,从而降低了受热面超温的可能。
由于现锅炉启动系统无储水箱排水导至除氧器的管道,因此需进行系统改造。系统改造有两种方式:一、在储水箱至大气扩容器之间的高压管道引出一根管道除氧器;二、通过启动疏水泵管道打至除氧器。第一种方式需要采用高压管道和阀门,金属材质要求较高,同时需要在除氧器处修建扩容器(防止除氧器沸腾、电泵汽蚀),总体投资肯定较大;第二种方式只需要增加一台大容量疏水泵(我厂疏水泵为75 KW不满足无炉水循环泵启动出力要求),因此从投资上考虑,建议采用第二种方式。
3.2水冷壁干烧
采用降压吹管临冲门开启期间,由于压力降低,水冷壁和贮水罐中的饱和水会发生闪蒸产生大量蒸汽,此时水冷壁的冷却状况良好。由于闪蒸蒸汽流量超过给水流量,当临冲门完全关闭后,闪蒸停止。上部水冷壁处于无水干烧状态,若此状态时间过长将引起水冷壁垂直管段超温,甚至损坏水冷壁。干烧时间的长短受给水流量的控制,给水流量越大,干烧时间越短,当给水超过平均蒸发量,汽水分界点上移,干烧现象消失,但是给水流量过高,会导致贮水罐瞬间满水。
为了减少水冷壁干烧时间与干烧程度,应在临冲门开启前后适当加大给水流量(但不应引起虚假水位过高而产生蒸汽带水),并降低锅炉燃料率,在因压力突降产生的虚假水位下降后迅速的加大给水流量(注意给水泵不能过负荷)。待分离器水位恢复正常后,逐渐增加燃料量开始下一次升温升压。
3.3受热面超温
当锅炉正常运行在低负荷阶段(25%~40%时)由于蒸汽流量小对过、再热器管壁的冷却流量不足、低压水的汽化潜热大、水冷壁循环冷却效果差等原因锅炉受热面容易超温。当我厂采用无炉水循环泵启动吹管时,由于给水温度低、炉水排放量大、对应蒸汽压力所投入的燃料较正常运行时多,且在降压吹管升温升压过程中蒸汽没有流动不能及时带走管壁热量更加大了受热面超温的可能。尤其在降压吹管的第一阶段再热器处于干烧状态,对再热器壁温的控制更是成为难点。
为了解决超温问题,在点火后,应将再热器烟气挡板全关、通过燃烧器摆角下摆、配风降低火焰中心、投用减温水等手段降低气温。排水尽量排至除氧器(但应保证除氧器水温不应超过其对应压力下的饱和温度)以提高上水温度从而减少燃料投入量。
3.4机组排水泵容量
我厂采用无炉水循环泵吹管时,将会产生大量排水,如除氧器水位过高、或水温过高应保证将水迅速排放至五号低加放水门后或机组排水槽,若排至机组排水槽应保证排水泵的容量满足。
3.5化学补给水流量
以上虽提出吹管期间工质回收方案,但因炉水循环泵运行,锅炉排水量大。化学补水仍可能超出正常运行最大补水量。目前我厂化学能提供的最大补水量为670 T/H左右,连续制水量为240 T/H,初步计算化学补水基本可以满足。
3.6电泵容量
电泵在降压吹管升温升压过程中完全可以满足省煤器进口流量的需要,并有一定裕量,关闭临充门后,水冷壁出现干烧时需瞬时加大给水泵流量时,需要根据电泵的流量、扬程曲线,确定电泵在此压力下的最大流量,来计算出水冷壁干烧时间,以保证水冷壁安全,因目前厂家尚未提供电泵特性曲线,粗略根据电泵额定工况下的参数换算(扬程1419 M,流量928 T/H,效率83%)吹管压力下(7.0 - 8.0 Mpa)电泵可以提供的流量应该在2000 T/H左右。可以满足降压吹管的给水出力要求。
无BCP吹管采取的措施
4.1增加临时炉水回收系统,增加临时炉水回收系统有以下2种方案:
方案1从 HWL 后接 1 条临时管路到除氧器, 直接对高温炉水进行回收, 这种方案思路来源于上海锅炉厂 600 MW 级超临界锅炉无 BCP 启动系统的设计。该方案的优点是热量回收效率高, 可以满足锅炉上水温度的要求, 但是对锅炉启动系统的改动大, 而且临时管道管材要求高, 投资大。
方案2从集水箱至凝汽器的管道上接 1 条临时管路回收经过扩容的炉水。该方案的优点是临时系统的管材要求低, 投资小, 不需要对锅炉启动系统做任何改动, 但是热量的回收效率较低。如果按照 500 t/ h 回收量计算, 可以使给水温度达到87℃。
4.2降低水流量
超温主要是因为燃料量太大引起, 而燃料量又取决于给水流量, 降低给水流量是防止过热蒸汽超温最直接的办法。一般情况下, 锅炉最小给水流量是根据锅炉最小直流负荷对应的燃烧率计算得到的, 即锅炉的最小直流流量。在锅炉转入干态运行后, 受水煤比协调控制, 不需要采用最小给水流量对水冷壁进行保护。降压吹管时, 锅炉的燃烧率只有 10%~ 15% , 远小于直流负荷时 30% 的燃烧率,我厂的锅炉水冷壁布置 235 个壁温测点, 只要监视好水冷壁壁温, 适当降低锅炉给水流量至最小给水流量, 水冷壁的安全就不会受到威胁。
4.3合理的二次风配风
我厂配有等离子点火系统, 所以选择投煤吹管。在锅炉吹管过程中, 燃料量必须满足锅炉升压速度的要求, 炉膛出口温度受二次风配风影响较大。为了保证炉膛出口不超温, A 层煤粉燃烧器二次风要尽可能小, 而远离 A 层的区域, 如 E、F 层和过热空气( over fire air, OFA) 层, 二次风尽量开大, 通过大量的冷风降低炉膛出口温度, 同时也可以提高烟气流速, 防止未燃尽煤粉附着在尾部受热面上发生的二次燃烧。
结论
探讨了1000 MW超超临界锅炉无 BCP工况下的吹管工艺, 并针对具体问题给出了解决方案, 确保无BCP吹管顺利进行。
参考文献:
1.电综(1998)179号,火力机组起动蒸汽吹管导则[S].