印度TALWANDI发电厂泵房前池水位波动计算

摘 要:本文探讨了考虑滤网作用的前池水位波动的计算方法,并在印度TALWANDI发电厂泵房前池水位波动评估中得到了应用,并对今后如何估算泵房前池水位波动作出了建议。

关键词:泵房前池 水位波动 计算方法 电厂

中图分类号:TV22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0092-02

火力发电厂循环水水泵开启与关闭可引起泵房前池水位波动,可能导致瞬间不能满足水泵的淹没深度要求,影响水泵性能,甚至泵的使用寿命。同时也可能造成泵房前池涌水,达到或超过泵房顶部标高而使得短暂溢流,给泵房里的设备造成一定的损失。为此,有必要对启停泵过程中泵房前池水位波动进行计算与分析,为设计提供科学依据。

1计算方法

印度TALWANDI 3X660MW发电厂新建工程主冷却水系统拟采用自然通风冷却塔的循环供水系统,每台机组配一座9500m2的通风冷却塔,供水高度16.5m,一条DN3200压力进水管和排水管,设2台循环水泵。3机组共用1座循环水泵房,泵房内安装6台循环水泵。

为此,需要根据循环水系统的惯性力、阻力及前池面积估算前池的水位波动。考虑计算条件为水泵出口阀开启规律为0～10s开启30°,10s～45s开启到90°,水泵突然断电时出口阀关闭规律为0～5s关闭到30°,5s～45s关闭到全关。

计算方法采用一维圣维南方程采用特征线法计算管流[1～2]。计算范围从冷却塔出口至冷却塔配水系统。循泵前池以旋转滤网为界概化成两个调压井。计算模型概化图如图1所示。最大涌高及最大水面降低分别发生在各运行泵同时事故停泵或同时启动时。故这里仅计算一机两泵工况,计算水位为最高运行水位(-0.3m)及最低运行水位(-2.3m)两种条件。

2计算结果

最低、最高水位两泵同时启动泵房水位波动过程如图2所示。最低、最高水位两泵同时事故停电时泵房水位波动过程如图3所示。

(1)前池水位涌高最大发生在两台水泵同时事故停泵时,设计方案由于前池较小,冷却塔至泵房距离较远,吸水室水位相对于静止水位最大涌高较大,为1.15m,泵房安全超高仅0.8m,可暂时性溢流,溢流时间约为30s。

(2)前池水位降低最大的是两台水泵同时启动时,在冷却塔池水位降低1m的情况下,设计方案吸水室水位相对于运行水位最大降低0.7m,水泵最小淹没深度仍然达到5.4m,水泵运行是安全的。

3结语

综上,前池水位涌高最大值往往发生在前池运行水位较高而水泵同时事故停泵时,由于最高涌高时水泵已经停运,前池内水流基本滞流,设计时可以不考虑滤网的水头损失进行估算;而前池水位最大降低往往发生在前池运行水位较低而水泵同时启动时,由于最大降低时水泵已经启动,前池内水流流速较大,设计时可以必须考虑滤网的水头损失进行估算。因涉及泵房前池面积、引水管长度、循环水管长度、系统助力等多因素,目前没有经验公式估算,建议采用水力过渡过程计算的方法进行评估。

参考文献

[1] 怀利E.B,斯特里特V.L.瞬变流[M].水利电力出版社,1987.

[2] 王学芳,等.工业管道中的水锤[M].科学出版社,1995,8.