循环水泵范文

时间:2023-02-22 01:42:13

循环水泵

循环水泵范文第1篇

[关键词]循环水泵 选择

中图分类号:U464.138 文献标识码: A

热水系统一般由热水锅炉、循环水泵、管路等组成。循环水泵是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备,安装在系统回水和热水锅炉之间,将低温回水加压输送到热水锅炉,经热水锅炉加热后,输送至热力管网。而在实际工程中,由于循环水泵更换、改造及初始选型等原因,循环水泵容量偏大的现象较为普遍,如果循环水泵的扬程偏大由于管线和设备的压力限制,导致出口阀门开度小,致使流量偏低,无法达到预期的供热效果,并且流量和扬程偏大,会造成电能的严重浪费。

循环水泵的选择

循环水泵是供暖系统重要的组成部分,运行中的问题也比较多。因此,正确选择、合理使用和管理,确保正常供暖和提高经济效益是十分重要的。选择的原则是:设备在系统中能够安全、高效、经济地运行。选择的内容主要是确定它的型式、台数、规格、转速以及与之配套的电动机功率。

1.1循环水系统流程

德州站循环水系统是由水塔供给的生水经过钠离子罐、碱罐进行处理之后进入软化水罐,再由循环水泵加压进入锅炉,经过锅炉加热之后,进入热力管网。流程图如图1所示:

如图1循环水系统流程

1.2循环水泵流量的确定

德州站现配备锅炉为WNS2.1-0.7/95/70-Y,额定出力为2.1MW,由于1瓦特=1焦耳/秒,则

…………………………(1)

对只有单一供暖热负荷,或采用集中质调节的具有多种热负荷的并联闭式热水供热系统,网路的总最大设计流量,亦即网路循环水泵的流量,可按下式(2)计算:

t/h…………………………(2)

其中式(2)中各参数:

-考虑热网热损失的系数,取1.05~1.10;

-供热系统总热负荷,W;

-热水的平均比热,4.2kJ/(kg.℃);

-供热系统出水温度;

-供热系统回水温度;

-锅炉出口母管和循环水泵进口管之间旁通管的循环流量,t/h;不设旁通管时,=0。

式(2)表示供回水温差,以德州站额定出力为2.1MW的热水锅炉为例,出水水温设计为95摄氏度,回水水温设计为70摄氏度,用(2)式进行计算循环水泵的流量为:

…………………………(3)

由…………………………(4)

式(4)-水的比重;查的70摄氏度水的比重为978。由式(4)可知:

在实际运行中,锅炉供回水温差多数在1O~15℃,以温差为10℃,出水水温为80摄氏度,回水水温为70摄氏度为例,计算循环水泵的流量为:

…………………………(5)

由式(4)可知:

同样由式(4)可知温差为15℃,

因此在循环水泵的流量选择是之间根据不同厂家,不同型号进行选择。

1.3循环水泵扬程的确定

在热水循环系统中,德州站在运行中一般要求进入管网的热水压力控制在0.4MPa以下,循环水泵的压头为克服热水锅炉、热力系统附件消耗的压力和进入管网的压力之和。

………………………………………(6)

-裕量系数,取1.05~1.10。

-克服热水锅炉消耗的压力,一般不超过10m;

-克服热力系统附件消耗的压力,一般不超过5m;

-进入管网的压力。

综合确定的循环水泵的计算流量和扬程,根据泵样本初选为型号ISZR125-100-250A,流量为 扬程为64.5m,效率为78%。

1.4电机功率的确定

水泵所需要的功率由公式(7)可知:

……………………………………………………(7)

-泵所需要的轴功率KW;

-水的比重;查的70摄氏度水的比重为978;

-循环水泵的流量;选定型号为;

-循环水泵扬程MPa;选定型号为64.5m;

-循环水泵扬程的效率,选定型号为78%。

由公式(7)可知:循环水泵需要的轴功率为:

电动机的轴功率:

……………………………………………………(8)

-电机的轴功率KW;

-电机的容量安全系数,电机功率大于20KW时取1.1;

-循环水泵传动的机械效率,联轴器传动时为98%。

由公式(8)可知:电机的轴功率为:

1.5循环水泵的选择

循环水泵应选择在水泵工作点附近流量-扬程曲线应比较平缓。在调节水泵的出口阀时,循环水泵的扬程不会发生较大的变化。一般单级水泵特性曲线比较平缓,因此宜选用单级水泵。

循环水泵的耐温能力应与热力管网的设计参数相适应。循环水泵一般安装在热网回水管上。循环水泵允许的工作温度,一般不应低于80℃。一般采用耐高温的R型热水循环水泵。

工作点应在水泵高效工作范围内。一般将泵的工作点选在泵的设计点左侧,这样在开大出口阀门时,绷得工作点向右偏移,仍处于高效区内。

2.循环水泵偏大的原因分析、影响及避免措施

2.1循环水泵偏大的原因分析

在热水循环系统中,选择循环水泵的由于多种因素的存在,循环水泵容量偏大的现象普遍存在,主要原因如下:

(1)在初始设计安装时,由于设计人员经验不足,计算热负荷和系统阻力,尤其是外网和锅炉房的阻力,采用估算方法,为保险起见,估算值过大,致使选的水泵流量和扬程加大很多,水泵扬程大,致使出口阀开度小,无法在高效区进行工作;

(2)部分热水系统运行后,需要多次进行阀门开度调节,才能达到调节平衡,在调节中,由于经验不足,初调节一旦系统出现水力失调,有人认为是水泵容量不够,而盲目更换大泵;

(3)选水泵时,因水泵规格系列所限,很难选到流量,扬程完全一致的水泵,一般都相近选大一号的,这样层层加码,致使容量偏大。

(4)现有运行中的锅炉,供回水温差控制过低,以至于选择水泵时,流量选择偏大,增加了水泵运行的耗电量。

2.2循环水泵偏大的影响

循环水泵选择偏大,使电能消耗增加,同时带来不安全隐患,给安全运行带来不良后果,甚至会导致循环水泵无法运行。主要影响有如下几点:

运行状况不稳定,耗电大。由于循环水泵选型偏大,致使循环水泵不能在高效区运行,循环水泵输出扬程不能被系统完全消耗,致使流量增加,电机负荷增加,电机超负荷运行,使电机过热、振动大,易损坏电机。

易损坏出口阀门。为防止电机的超载运行,保证循环水泵的正常运行,只能减小循环水泵出口阀的开度来维持系统的正常运行,通过阀门的节流降压,会使流相在出口管线内发生急剧变化,导致管线震动严重,系统的压力集中消耗在循环水泵的出口阀门上,容易使阀门损坏,或者产生掉托的现象。

2.3循环水泵偏大的避免措施

针对循环水泵易产生流量和扬程偏大的现象,可采取以下措施予以避免:

参考经验值,并根据实际情况进行灵活变通。在计算扬程时,设计人员应根据同等条件下的经验值进行估算,并积极同设备厂家进行沟通,搜集锅炉、附件等的技术参数,进行详细的水力计算,不宜只考虑《锅炉房设计手册》中推荐的经验值估算系统阻力。

更换过程中不要盲目加大循环水泵参数。在实际工程中,更换前循环水泵可能由于调节偏流等问题,致使部分管网不热,在更换工程中,工作人员应该在更换时进行参数核算,并根据平时运行时的压力,判断是否是循环水泵扬程过高,致使阀门开度偏小,不要盲目加大扬程。

3.结语

综合考虑厂家的产品质量、技术参数、性能特点,根据厂家提供的水泵样本,选择合适的循环水泵流量和扬程,保证泵在高效区运行,选择合适的锅炉供回水温度,以达到供暖的最佳效果。避免水泵扬程加大,浪费电能。

参考文献

1 杨在山.水泵技术.供暖系统循环水泵的选型计算.2006年第3期

2 郭云飞.热水锅炉.黑龙江科学技术出版社,1982

循环水泵范文第2篇

【关键词】热水供暖;循环水泵;选择;变频节能

热水供暖系统中设置的循环水泵是向用户输送热媒的主要设备,也是锅炉房中耗电量较大的设备,其用电量约占锅炉房总用电量的40%~70%。实际工程中,循环水泵容量偏大的现象较为普遍,有的甚至达到原参数的2倍以上,如果循环水泵的流量和扬程偏大,会造成电能的严重浪费。

一、循环水泵偏大的原因

造成循环水泵容量偏大的原因主要有以下几点:一是有的设计人员没有认真计算热负荷和系统阻力,尤其是外网和锅炉房的阻力,采用估算方法,为保险起见,估算值过大,使选的水泵流量和扬程加大很多;二是有的系统运行后没有进行认真的初调节,一旦系统出现水力失调,有人认为是水泵容量不够,而盲目换大泵;三是有个别设计者对循环水泵扬程的概念不清;对承压锅炉采暖系统,定压点设在循环水泵吸入侧,循环水泵进出口均承受相同的静水压力,因此,其扬程不需要考虑用户系统的高度,只要克服管网系统的阻力即可。但有的设计者却将系统高度计入扬程中,这就使循环水泵扬程大大增加;四是选水泵时,因水泵规格系列所限,很难选到流量,扬程完全一致的水泵,一般都选大一号的,这样层层加码,致使容量偏大,甚至达到2倍以上。据调查,现有运行中的锅炉,其温差多数在10~15℃,个别温差仅为8℃,也就证明了水泵容量偏大。

水泵容量偏大,一方面破坏了原设计的水力工况,另一方面又增加了水泵的耗电量。

二、循环水泵容量的选择

1、循环水泵容量的确定

循环水泵的流量是按采暖室外计算温度下的用户耗热量之和确定的,而在整个采暖期内室外气温达到采暖室外计算温度的时间很短,使大部分时间水泵流量偏大。选择水泵之前首先应确定热网系统的调节方式,然后根据调节方式确定循环水泵的流量。

国家有关标准中较明确规定:对于采用集中质调节的供热系统,循环水泵的总流量应不低于系统的总设计流量;扬程不应小于系统的总压力损失,即循环泵的流量和扬程不必另加富裕量。

集中质调的供热系统,多数处于小温差,大流量的工况下运行,经济上是不合理的。而采用分阶段改变流量的质调节的运行方式,可大量节约循环水泵的耗电量。将采暖期按室外温度的高低分为若干阶段,当室外温度较高时,开启流量小的泵;室外温度较低时开启大流量的泵。在每一个阶段内保持流量不变,以满足供热需要。

对于采用相同容量锅炉的情况,当设一台锅炉时,可选1台100%流量的水泵和2台50%的水泵;当设2台同容量锅炉时,选用1台100%流量的水泵,2台50%流量的水泵,当1台锅炉运行时,开100%流量的水泵,2台50%的泵又可同时运行做为100%泵的备用;设有了3台同容量的锅炉时,可造2台33%的流量的泵、1台66%流量的和1台100%流量的水泵。1台锅炉运行时,开启33%的水泵,2台锅炉运行开启66%流量的水泵,3台锅炉同时运行开100%流量的水泵。2台33%流量的水泵可做为66%泵的备用。也可分别选1台33%流量、1台66%流量和1台100%流量的水泵分别与1台、2台、3台锅炉配套运行。

显然采用分阶段改变流量的质调节具有明显的节能效果。

2、锅炉本体水流阻力

以热水锅炉为热源的热水供暖系统,热源内部阻力主要是锅炉水流阻力,这一数值应由锅炉厂家提供。当选用的锅炉在额定供回水温度以下降温运行时,比如115/70℃高温水改为95/70℃低温水锅炉、或95/70℃低温水锅炉在60/50℃下运行(地板辐射采暖系统)时,就要考虑在供出相同的热量时,实际循环水量要大于额定流量,使锅炉水流阻力增大。此时,锅炉水流阻力按下式计算:

P=H·G

式中H—锅炉厂家给定的额定流量下的水流阻力;

GB、Ge—锅炉实际、额定循环水量;

te、tg—锅炉额定、实际供回水温差。

当供回水温度由115/70℃降为95/70℃时,GB=te/tg=1.8 Ge,P=3.24H;当地板辐射采暖用60/50℃的热水由锅炉直接供热时,由于锅炉规格系列所限,常用供回水温度95/70℃的锅炉降温运行,此时温差由t=25℃减小为10℃,流量GB=2.5 Ge,水流阻力P=6.25H。可见由于降温运行使锅炉阻力增大应引起设计人员足够的重视,以免循环泵扬程不够,造成用户流量不足。若加大水泵扬程,会造成电能的浪费,建议选用合适温度的锅炉,或要求锅炉生产厂家按实际温度调整锅炉构造。

三、水泵耐压强度

热水循环水泵,当水温

制造泵体的材料不同,其承压能力也不相同。选择水泵时还要注意水泵进口压力和出口压力。水泵出口压力等于水泵入口压力加水泵扬程,是水泵的最大工作压力。当定压点设在循环水泵入口时,水泵出口压力大于水泵扬程,即定压点压力加水泵扬程,如果工作压力超过水泵耐压强度,泵体可能被压裂,而有的水泵样本上没有给出水泵的工作压力,这是设计者易忽视的问题,必须引起注意,设计或定货时应提供水泵工作压力的数值。

四、循环水泵耗电输热比

为了控制循环水泵的动力消耗,国家有关的行业标准规定了锅炉房循环水泵的耗电输热比,即设计条件下输送单位热量的耗电量HER,它是衡量水泵电能利用率的指标。其值越小,电能越少,电能利用率就越高。如果水泵的流量和扬程选得过大,超过实际需要,必然造成电能的浪费。所以选择水泵时,还要计算HER看是否符合要求:

HER=ε/∑Q=τ·N/24q·A≤0.0056(14+a∑L)/t

式中 HER—设计条件下输送单位热量的耗电量,无因次;

ε—全日理论水泵输送耗电量(kw·h);

∑Q—全日系统供热量(kw·h);

τ—全日水泵运行时数,连续运行时τ=24h;

N—水泵铭牌轴功率(kw);

q—采暖设计热负荷指标(kw/m2);

A—系统的供热面积(m2);

t—设计供回水温差,对于一次网t=45~50℃,

对于二次网t=25℃;

∑L—室外管网主干线(包括供回水管总长度)(m);

a—系数,当∑L≤500m,a=0.0115,500m<∑L<1000m,a=0.0092∑L≥1000m,a=0.0069。

如果不符合要求,则需要重新选择水泵。

五、循环水泵的变频控制

传统的泵类设备是采用交流电动机恒速传动,用调节阀门的办法调节流量,这种方法虽然简单易行,但它是以增加管网损耗,耗费大量能源为代价的,如果采用调节速度的方式来调节流量就可以从根本上防止电能浪费,而随着电力电子技术的发展,变频调速技术越来越成熟,因此推广变频调速技术在循环泵上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。由流体传输设备水泵的工作原理可知:水泵的流量与其转数成正比;水泵的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)根据上述原理可知:降低循环水泵的转速则循环水泵的功率可以下降的很多。而循环水泵设计是按工频运行时设计的,除供热高寒期外,大部分运行时间流量较小,由于采用了变频技术控制,因此可以使循环水泵运行的转速随流量的变化而变化,最终达到节能的目的。实践证明,使用变频设备可使循环水泵运行平均转速比工频转速降低20%,从而大大降低能耗,节电率可达20%~40%。

六、结语

1、应按分阶段改变流量的质调节运行方式选择循环水泵,并详细计算系统负荷及阻力,选择合适的水泵,不必另加富裕量。还要计算其耗电输热比是否符合要求。同进应注明水泵工作压力,不要误将水泵扬程做为其工作压力。

2、尽量选供回水温度合适的锅炉、不宜事锅炉降温运行。

循环水泵范文第3篇

[关键词]循环水泵 调速 分析 节能

0引言

大唐淮北发电厂8号机组投产于2005年8月,汽轮机为东方汽轮机厂生产,型号为N210―12.7/535/535―2型,属超高压中间再热三缸二排汽冷凝式机组。机组配备两台1400KLA-31型循环水泵,属立式斜流泵结构形式。与循环水泵配套的电机为YLKS800-10型,额定功率1700kW,电压6kV,额定电流200A。

8号机组经过一年的运行检验,发现其所配备的循环水泵运行性能不够理想,加上与循环水泵配套的单速电机在运行中转速恒定,运行方式单一,机组的循环水量不能根据运行工况进行转速调整,电能浪费严重、设备效率偏低,尤其是在低负荷或较冷季节运行时,这种状况更加不利于提高机组的经济效益。为响应国家“节能减排”政策,厂部于2006年提出将此项工作作为研究重点,商讨对循环水泵电机进行调速改造,使之能够根据机组运行工况调控转速,有效提高机组经济效益。

1改造方案的确立

目前,较为常用的改造方法有两种,即加装变频调节装置和对电机进行双速改造。

第一种:加装高压变频器对循环水泵电机转速进行调速控制。这种方法是要添加变频设备,设备的优点是调速作用明显,但费用投入大,施工工期长。

第二种:将循环水泵电机进行变极改造(10极改为10/12极双速)。这种方法是利用电机本身条件,将电机进行单速改双速,经验成熟且费用低、工期短,但带来的经济效益不如变频装置。

上述两种改造方法都能做到对循环水泵的转速进行调控,保证在改造后的循环水泵的可调性能够提高,达到节能降耗的目标。经充分论证和分析,针对8号机组设备运行年限和工程造价等情况,认为第二种方法比较符合我厂实际,决定对8号机组循环水泵电机采取单速改双速的改造方案。

2007年1月,结合8号机组中修机会,按计划将8号机组两台10极循环水泵电机改造为10/12极双速电机。

2方案的实施

进行电机单速改双速改造,是利用电机原有绕组结构,在不更换定子绕组和不降低原绝缘等级的情况下,将电机原单一极相组接线拆开引出至附加接线盒中,通过改变电机内部绕组接线方式(在电机附加接线盒中进行极相组连接),形成595/495r/min两种转速,达到改变循环水泵转速的目的。

8号机组循环水泵电机改造前、后数据对照见表1。

3改造后的试验及效能分析

(1)循环水泵电机在单速改双速后即投入运行,为了验证循环水泵在电机改造后运行的实际效果,淮北发电厂在2008年2月下旬,委托安徽省电力科学研究院到现场对电机改造效果进行试验。试验方案中将循环水泵运行方式分为甲泵低速运行、甲泵高速运行、甲乙泵低速并联运行、甲乙泵高速并联运行、甲泵低速乙泵高速并联运行、甲泵高速乙泵低速并联运行、乙泵低速运行、乙泵高速运行等8种工况进行(见表2)。

从试验测量及计算数据汇总表的结果可以看出,循环水泵电机单速改双速运行,高速结合低速并联运行对提高机组效益明显,电机改造效果理想。这是因为电机在低速运行中,经改造后的电机额定功率只有1400kW,比原高速运行时的电机额定功率1700kW减少300kW,耗电量明显降低。另外,经对试验测量及计算数据分析认为,循环水泵在低速运行时的运行效率明显高于高速运行,分析原因是由于该循环水泵在选型时对扬程选择过大,使循环水泵的实际运行点远远偏离水泵设计工作点,当降低转速运行相当于降低了水泵的设计扬程。

(2)电机改造前、后效能分析(参照省电科院试验测量及计算数据汇总表数据整理)

选择8号机组两台循环水泵改造前具有代表性的运行方式为:春、夏、秋三季两台泵高速并列运行4000h,冬季一台高速运行2000h(按全年运行6000h计算)。

春、夏、秋季两台水泵高速运行:

(1620+1707)×4000=13308000(kW・h)。

冬季1台水泵高速运行:

1515×2000=3030000(kW・h)。

循环水泵改造前全年用电量合计:

13308000+3030000=16338000(kW・h)。

在对循环水泵电机进行改造后,通过调整循环水泵的转速,可组合为5种运行方式:即双高速、高低速、双低速、单高速、单低速。运行时可根据循环水温、机组负荷进行灵活选择(由于甲循环水泵存在缺陷,未进行双低速长期运行试验)。

如还是按机组全年运行6000h考虑,循环水泵运行方式按照4种来组合进行,夏季两台泵高速运行2000h(2.8个月),春、秋季一台泵高速与一台低速并列运行2000h(1.4个月),冬季一台泵高速运行2000h,则:

夏季两台水泵高速运行:

(1620+1707)×2000=6654000(kkW・h)

春、秋季水泵1台高速1台低速运行:

(1512+1107)×2000=5238000(kW・h)

冬季1台水泵高速运行:

1512×2000=3024000(kW・h)

改造后循环水泵用电量合计:

6654000+5238000+3024000=14916000(kw・h)。

循环水泵电机改造后节省电量:

16338000-14916000=1422000(kW・h)

如按每度电价O.36元计算,可节约费用为:

1422000×0.36=51 1920(元)

(3)对投资回报等指标的分析计算:8号机甲、乙两台循环水泵电机双速改造投资共计26万元,按上述计算方法,当年可收回设备改造投资。

从改造后的试验测量及计算数据汇总结果看,各种试验工况下的运行效率均比改造前有了较大幅度的提高,循环水泵可根据机组负荷状况和季节特征进行各种运行方式组合。如能在春、秋季保持2台水泵低速运行、冬季保持l台水泵低速运行,取得的经济效益将更为显著。

由于循环水泵本身的性能问题,使水泵整体效率变差,特别是甲循环水泵效率过低。试验结果分析认为循环水泵有进一步改造的必要,专家建议:如改造循环水泵,扬程宜选择在高速下(流量16000m3/h左右)26~28m,节电效益会更显著。

4改造后循环水泵运行中的注意事项

(1)8号机组经改造的两台循环水泵电机,乙泵较甲泵效率高。由于甲泵存在效率低的问题,故不经常投入使用,有待于对水泵进行处理,以提高循环水泵的整体效能。

(2)在冬季单台循环水泵运行时,循环水流量会比双水泵下降很大且使循环水流速降低,为保持凝汽器效率,宜投入胶球清洗装置运行。

(3)因为循环水泵在低速运行时会使循环水扬程偏低,可能造成发电机氢冷器中的冷却水流量下降或断流,这时要根据情况及时投入氢冷升压泵运行,保证发电机氢冷器冷却水正常投入,不致因冷却水流量下降或断流对发电机造成危害。

(4)由于电机进行双速改造时没有添加开关等设施,使电机不能够在运行中进行转速切换,故需要在改变转速前先将电机停电,然后才可进行电机内部绕组接线联片调整,进行此项操作的时间显得偏长。

(5)循环水泵电机在改造后的试转和运行中,发现电机上部推力轴承的温度均较改造前有显著升高。在改造前轴承运行温度为73℃,改造后为84℃,高于电机制造厂规定的标准(报警75℃,跳闸80℃)。经与改造厂家共同对此现象进行检查,没有发现原因。分析可能是由于上轴承原装测温元件损坏后,重新更换的元件与原测温元件型号不符有很大关系。经与电机制造厂专家协商研究,将循环水泵电机推力轴承温度报警值调整到88℃、将跳闸值调整到95℃。将循环水泵电机推力轴承运行在规定的范围内,值得注意的是要在夏季高温季节时应加强这方面的监视。

5结束语

循环水泵范文第4篇

关键词:循环水泵 监理

中图分类号:U464.138+.1 文献标识码:A 文章编号:

一、循环水泵不对中状态与对中的分类

第一,循环水泵的不对中状态。 循环水泵的对中 ,是以一台循环水泵侧半边联轴器的中心线为基准,通过调整与循环水泵电机相连的半边联轴器的相对位置,使电机和泵运行时轴线处于同一条直线。 同轴度是用来描述电机和泵两轴线相对位置的一组数据,由径向和轴向值组成。 不对中的状态可分为平行不对中、 角向不对中和平行角向综合不对中三种情况。 循环水泵对中按运行后的状态又分为冷对中和热对中。循环水泵在冷态时处于对中状态,但在热态时,由于热膨胀的存在,却不一定在对中状态。 因此,循环水泵对中应以热态对中数据为准。 要提高对中的质量不仅要缩短对中时间,而且要提高对中技术。 实际工作中,安装人员凭个人经验,用加减底座垫片的方法进行设备对中操作, 工作量大且不稳定,尤其是在一些循环水泵精密对中或要求热对中时,必须采取理论计算来调整,才能有效准确地完成对中工作。

第二,对中准备。 电机和循环水泵对中前 ,要确认影响电机和循环水泵对中状态的管道和循环水泵部件是否已连接到循环水泵上,这些管道和部件是否存在应力,否则在外力下强制接,会影响电机和循环水泵对中的结果。 对中时,要确定以哪一个设备为基准,先调整基准设备,然后调整非基准设备,使之与基准设备同轴。

第三,对中步骤。 电机和循环水泵对中包括同轴度的测量和电机位置的调整两个步骤,对中的过程是不断重复这两个步骤,直到测量的数据符合对中标准的要求。 通常的做法是用双分表测量对中数据,在两个等待对中的轴端,架装找正支架和两块表,一块轴向表,一块径向表(如果轴向有窜动量,可再加一块测量轴向偏差的表,轴向的两块表,必须对称地装在同一个旋转半径圆周上)。 测量时用两个表,同时转动两轴来测量径向和轴向值(或制作专用卡具测量)。 如测量联轴器时,两联轴器向同一方向步进旋转,分别测量 1 点(0°位置,即上垂直位置),2 点(90°位置),3 点(180°位置,即下垂直位置),4 点(270°位置)的径向和轴向值,记为(a1,s1)、(a2,s2)、(a3,s3)、(a4,s4)。 在测量时要注意数据的 “+”“-”值 ,即这 8 个数据都是代数值。 当两联轴器旋转一周并重新回到 1 点位置时,此时表就应回到(a1、s1)的数值 ,倘若不回到原数值 ,可能是表松动或卡具安装不固定,必须调整,直到测量的数值正确为止。 最后所测的数值,应符合 a1+a3= a2+a4;s1+s3=s2+s4的条件。

如果测量结果符合条件,说明测量过程和结果正确。 对中的径向和轴向值测量完毕后,可以根据对中偏移情况进行调整。 其实,对中的主要工作是加减支座的垫片,只要上下的对中数据控制在要求的范围之内,左右的偏差可很容易地调整好。因此,对中的计算关注的是上下的对中数据。由于测量初始值 a1、s1可以任意确定,所以一个实际对中状态,就有无穷个测量数据,所测的数据本身没有意义,只有数据相对值才有意义,│s3-s1│、│a3-a1│的值才能真正反映对中的真实状况。 实际操作中,习惯将 a1、s1的数值调为零。 因此,一般情况下,对中的任务就是将 a3、s3的数据调整到位。 所以说对中的工作主要是指上下的径向值和轴向值的调整,左右的调整可参考上下对中的方法。

二、对中计算

循环水泵对中时一般坚持的原则是:先对轴向,后对径向;先调上下,后调左右。 各种资料中关于对中的计算方法很多,但是分析计算较为复杂,不利于施工人员掌握和学习。 下面的方法,是在长期监理实践中不断摸索总结的,可以准确快捷地进行对中的计算和操作,从而保证循环水泵的安装进度和整个工程的进度。按一般工况下的电机和循环水泵对中状态进行公式的推导,以既不平行,又不同心的偏移情况进行对中计算,并假设:以从动机(循环水泵)为基准测主动机(电机)侧的径向、轴向值, 测量结果:s3-s1>0,a3-a1>0, 则对中偏移情况如图 1所示。根据三角关系得出:若要两轴对中,主动机(电机)支座1 须加 δ1厚的垫片,支座 2 须加 δ2厚的垫片。其中,D 为联轴器的计算直径,L 为主动机两支座之间距离,l 为主动机支座1 到半联轴器之间距离,可得公式(1)和(2):

公式(1)和公式(2)的意义为:可以从电机和循环水泵的任何一种对中状态(a1、s1),(a3、s3),通过在主动机(电机)支座 1 加δ1 厚的垫片,支座 2 加 δ2 厚的垫片后,电机和循环水泵即可达到冷态零对零的对中状态。在使用上述公式时应注意, 当用千分表测联轴器表面时,计算直径 D 为联轴器的外径。当用卡具测量对中数据时,则以卡具的最大外径作为计算直径。 同时,公式中 δ1、δ2 都是代数值。 若 δ>0,则表示支座下加 δ 厚的垫片;若 δ

式(3)(4)的意义为:通过测量或已知支座 1、2 热运行后的热位移值(δ1,δ2),可以计算出保证在热态设备对中的情况下 ,必须在冷态下要对出的数据(a1,s1),(a3,s3)。计算出冷态的热对中数据后,才能从一般状态(a1′,a3′),(s1′,s3′)快速准确地加减垫片 δ1、δ2,对出设备热对中时的冷态数据(a1、a3)、(s1、s3),同理可以推导出

公式(5)(6)的意义是:在对中状态(a1′,a3′),(s1′,s3′)下 ,支座1 加 δ1垫片,支座 2 加 δ2垫片,则对中状态变成(a1,a3)、(s1,s3)。也可理解为:在知道目前对中状态后,加减 δ1、δ2即可达到所希望的对中状态。 此公式为对中的通用公式,公式(1)(2)只不过是其特殊情况下的表述。

三、总结

循环水泵型号,要求安装单位人员先运转代表性的循环泵,实际测量出该种型号循环水泵热态时的抬高量,其他水泵根据此数值进行冷态下的调整, 调整完毕后在循环水泵带负荷调试后复测,没有出现需要重新调整的情况。

参考文献:

循环水泵范文第5篇

【关键词】变频 循环水泵 节能

中图分类号:U464.138+.1文献标识码: A 文章编号:

今天,中国已经步入一个新的历史发展阶段,高能耗、高污染的粗放型增长方式日益面临挑战,以提高能源等生产要素利用效率为核心的集约型增长方式和低能耗、低污染、低排放的低碳经济,已成为中国未来经济发展的方向。低碳节能的大趋势对中国传统高能耗产业影响最为直接,如何大幅降低能耗、节约能源,已成为传统行业和高能耗企业共同面临的迫切问题。

循环水泵在热力行业中使用较多,是集中供暖用电能耗中的主要设备,变频技术在循环水泵中的应用能大幅度降低电耗,这项技术已应用于各种节能设备中,其节电效果非常明显。本文将以不同参数的两台变频循环水泵作为实验设备,在同一工况下按实验设计的要求采集数据,分析并得出结果,作为更好、更节能的使用变频循环水泵的依据。

1 实验设计

本实验中使用两台不同参数的变频循环水泵,共同接入同一管网中,管网为密闭式,管网定压为0.4MPa,两循环泵分别在同一正常运行条件下调节频率,通过实验仪表记录不同频率下循环水泵的流量、功率,做出实验曲线,拟合频率与流量、功率之间的函数方程,总结实验结果。

2 实验设备参数

2.1 1#变频循环水泵参数:

流量:50m³/h扬程:32 m转速:2900r/min配套功率:7.5kW

2.2 2#变频循环水泵参数:

流量:80m³/h扬程:32 m转速:1450r/min配套功率:11kW

3 实验数据

3.1 1#变频循环水泵实验数据:

表一:

3.2 2#变频循环水泵实验数据:

表二:

4 绘制实验曲线

4.1 1#变频循环水泵实验曲线

图一 图二

2#变频循环水泵实验曲线

图三 图四

5 拟合曲线方程,检验数据的准确度

5.1 1#变频循环水泵频率与流量拟合曲线方程

将频率作为自变量x,流量作为因变量y,根据图一所示曲线,拟合该曲线方程为:

y=-2.629+1.374*x

通过回归分析软件检验方程的拟合度: t检验法呈高效显著,方程有很好的拟合度,说明1#变频循环水泵频率与流量为线性方程,线性拟合较好。

5.2 2#变频循环水泵频率与流量拟合曲线方程

将频率作为自变量x,流量作为因变量y,根据图二所示曲线,拟合该曲线方程为:

y=-5+1.6*x

通过回归分析软件检验方程的拟合度: t检验法呈高效显著,方程有很好的拟合度,说明2#变频循环水泵频率与流量为线性方程,线性拟合较好。

5.3 1#变频循环水泵频率与功率拟合曲线方程

将频率作为自变量x,功率作为因变量y,根据图三所示曲线,拟合该曲线方程为:

y=0.022*x-0.001*x2+0.00008093x3

通过回归分析软件检验方程的拟合度: t检验法呈高效显著,方程有很好的拟合度,说明1#变频循环水泵频率与功率为曲线方程,曲性拟合较好。

5.4 2#变频循环水泵频率与流量拟合曲线方程

1#变频循环水泵频率与功率拟合曲线方程

将频率作为自变量x,功率作为因变量y,根据图四所示曲线,拟合该曲线方程为:

y=0.944-0.126*x+0.006*x2

通过回归分析软件检验方程的拟合度: t检验法呈高效显著,方程有很好的拟合度,说明2#变频循环水泵频率与功率为曲线方程,曲性拟合较好。

6 实验结论

6.1 通过所得流量方程计算,当频率给定为40Hz时,1#变频循环水泵流量为52m³/h,已达到额定流量,2#变频循环水泵流量为59m³/h,达到额定流量的74%,故在使用条件容许的情况下,优先选用额定转速较高的水泵,可提高使用效率。

6.2通过所得功率方程计算,当频率给定为40Hz时,1#变频循环水泵功率为4.46kW,为额定功率的60%,2#变频循环水泵功率为5.5kW,达到额定流量的50%,故在选用水泵时,优先考虑不超过40Hz时满足使用要求。

6.3根据以上流量与功率方程,在使用流量为50m³/h时,1#变频循环水泵功率为4.46kW,2#变频循环水泵功率为3.94kW,可见2#循环泵比1#循环泵少消耗功率0.52kW,但2#循环泵及配置比1#循环泵配置高、价格高,须考虑成本优势,根据实际情况选用。

变频循环水泵的合理使用可节约40%—50%的电能,这项技术已大量被生产企业所使用,电量消耗成本大幅降低,并且大大延长了水泵的使用寿命,但变频器的维护保养和安全稳定性要作为主要检查项目,使生产安全、环保、节能。

参考文献:

[1]徐奇.变频技术在集中供热系统节能运行中的应用研究.北京建筑工程学院.硕士学位论文.2006年12月

The use of energy-saving variable frequency circulating pump

Urumqi Huayuan Heating Power Co.Ltd Li Xinming

[Abstract] in this paper, through the experimental analysis of the energy saving effect of the frequency of circulating water pump in use, can use some better methods in the operation of the energy saving.

[keyword] frequency conversionwater circulating pumpenergy-saving

作者简介:

循环水泵范文第6篇

关键词:供热站 循环水泵 节能 措施

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

由热源设备、热网和室内采暖系统组成的热水供暖系统是一个系统工程、一个整体,忽略任何一部分都会严重影响系统的供暖效果。热水供暖系统中设置的循环水泵是向用户输送热媒的主要设备,同时它也是供暖系统中耗电量较大的设备,是联接热源、热网和室内采暖系统的枢纽设备,要通过它把温暖送给千家万户。实际工程中,循环水泵容量偏大的现象较为普遍,有的甚至达到原参数的2倍以上,如果循环水泵的流量和扬程偏大,会造成电能的严重浪费。所以,循环水泵的性能和参数的合理性,就显得格外重要。合理选择和正确安装使用循环水泵,是供暖企业经济运行的关键。

一:循环水泵选择偏大的原因

造成循环水泵容量偏大的主要原因主要有以下几点:

1.有的设计人员没有认真计算热负荷和系统阻力, 尤其是外网和锅炉房的阻力, 采取估算的方法。为保险起见, 估算值过大, 使选的循环水泵的流量和扬程加大很多。

2.有的系统运行后没有进行认真的初调节, 一旦系统出现水力失调, 则认为是水泵循环流量不够,不能满足循环水量的要求, 而盲目更换大泵。

3.有个别设计人员对循环水泵扬程的概念不清, 对承压锅炉采暖系统定压点设在循环水泵吸入端, 循环水泵进出口均承受相同的静水压力, 因此, 其扬程不需要考虑用户系统的高度, 只要克服管网系统阻力即可。但有设计人员将系统高度计入扬程中, 这就使循环水泵的扬程大大增加,同样也增加了循环泵的电耗。

4.选择循环泵时, 因水泵规格系列所受限制, 很难选到流量、扬程完全一致的水泵, 一般都选大一号的。这样层层加码, 致使容量偏大, 甚至达到1-2倍以上。根据调查, 现有运行中的换热站, 其供、回水温差多在10-15度, 个别温差仅在8度, 这也就证明了所选循环水泵容量偏大。水泵容量偏大,一方面破坏了原设计水力工况, 另一方面又增加了水泵的运行的耗电量,加大了供暖的运行成本。

二:循环水泵的选择

1. 选择的原则

循环水泵在供暖系统中所占比例,无论是容量还是设备数量都是很大的,运行中的问题也比较多。因此,正确选择、合理使用和管理,确保正常供暖和提高经济效益是十分重要的。

选择时应具体考虑以下几个原则:①所选的循环泵应满足系统中所需的最大流量和扬程,同时要使循环水泵的最佳工况点,尽可能接近系统实际的工作点,且能长期在高效区运行,以提高循环水泵长期运行的经济性。②力求选择结构简单、体积小、重量轻、效率相对比较高的循环水泵。③力求运行时安全可靠、平稳、振动小、噪音低、抗汽蚀性能好。④选择适用于流量变化大而扬程变化不大的水泵,即G—H特性曲线趋于平坦的水泵。

2. 选择要注意的几个方面

(1)循环水泵容量的确定

循环水泵的流量是按采暖室外计算温度下的用户的耗热量之和确定的, 而在整个采暖期内室外温度达到采暖计算室外温度的时间很短, 这就使大部分时间水泵流量偏大。选择循环水泵之前首先要确定热网系统的调节方式, 然后根据系统的调节方式来确定循环水泵的流量。

国家有关标准中较明确规定, 对于采用集中质调节的供暖系统, 循环水泵的总流量应不低于系统的总设计流量, 扬程不应小于系统的总压力损失, 即循环水泵的流量、扬程不必另加富裕量。

集中质调的供暖系统, 多数属于小温差、大流量的工况下运行, 经济上是不合理的。而采用分阶段改变流量的质调节的运行方式, 可大量节约循环水泵的耗电量。将采暖期按室外温度的高低分为若干阶段,当室外温度较高时采用循环流量小的泵, 室外温度较低时开启大流量的泵。每一个阶段都保持流量不变,以满足供暖需要。

换热站可安装不同流量的水泵, 安装一台100%流量和两台50% 流量的循环水泵, 根据室外的温度进行水泵的调节, 另外采用变频进行调节, 使水泵软启动, 降低启动电流, 增强水泵的使用寿命, 又能随时根据天气的变化、不同时段的供热曲线进行流量的调节, 节省电能和满足不同时期的循环水量要求, 达到节能的效果。

(2)锅炉本体水流阻力

以热水锅炉为热源的热水供暖系统, 热源内部阻力主要是锅炉水流阻力, 这一数值应由锅炉厂家提供。当选用的锅炉在额定供回水温度以下降温运行时, 比如95 /70度低温水锅炉在60 /50度下运行时,就要考虑在供出相同的热量时, 实际循环水量要大于额定循环水量, 使锅炉水流阻力增大。由于锅炉规格系列所限, 常用锅炉供回水温度为95 /70e 锅炉温降运行, 此时温差减少,由此可计算出流量跟水流阻力。可见由于降温运行使锅炉阻力增大应引起设计人员足够的重视, 以免循环水泵扬程不够, 造成用户流量不足。若加大循环水泵扬程, 会造成电能浪费, 建议选用合适温度的锅炉, 或要求锅炉生产厂家按实际温度调整锅炉结构。

3. 选择的方法

利用“水泵性能表”选择水泵,目前市场水泵型号、品种繁多,适合于供暖系统的水泵有单级单吸或单级双吸立式管道泵、单级单吸卧式离心泵、直联单级单吸卧式离心泵、轴开式单级双吸卧式离心泵和单级双吸中开蜗壳式离心泵等。可以按照以下步骤选择:

(1)原有计算的流量和扬程可不再进行附加。

(2)在已定的水泵系列表中找某一型号的泵,查找的流量和扬程与“水泵性能表”列出的代表性(一般为中间一行)的流量和扬程一致,或者虽不一致,但在上下两行工作范围内。如果有两种以上型号的泵都能满足要求,那就要权衡分析,通常应选其中比转速(ns)较高的、结构尺寸小、重量轻的泵。

(3)具体选定了泵的型号后,要检查泵在该系统中运行时的工作情况,观察它的流量和扬程变化范围,是否处在高效区内工作。如果运行工况点偏离高效区很远,则说明泵在该系统中工作经济性差,最好另行选择。

4. 水泵耐压强度

热水循环水泵, 当水温小于80度,循环水量不大时, 可选用IS型泵;当循环流量较大时, 可选S 型双吸泵;在水温较高或静压值较高的场合, 可选用R 型热循环泵。

制造泵体的材料不同, 其承压能力也不相同。选择水泵时还要注意水泵进口压力和出口压力。水泵出口压力等于水泵入口压力加水泵扬程, 是水泵的最大工作压力。当定压点设在循环水泵入口时, 水泵出口压力大于水泵扬程, 即定压点压力加水泵扬程, 如果工作压力超过水泵耐压强度, 泵体可能被压裂, 而有的水泵样本上没有给出水泵的工作压力, 这是设计者易忽视的问题, 必须引起注意, 设计或订货时应提供水泵工作压力的数值。

三:结束语

对于循环水泵的选择我们应该按照分阶段改变流量的质调节运行方式来进行,并详细计算系统负荷及阻力, 选择合适的水泵, 不必另加富裕量。还要计算其耗电输热比是否符合要求。同时应注明水泵工作压力, 不要误将水泵扬程作为其工作压力。同时尽量选供回水温度合适的锅炉, 不宜使锅炉降温运行, 以免水泵扬程加大, 浪费电能。

当前整个供热行业对节能降耗、降低成本以激发经济活力十分重视,因此我们要也要改善循环水泵的各项因素,促进其节能降耗,降低企业运行成本。

参考文献:

[1]李敬、魏运刚:循环水泵的节能改造理论与应用,东北电力技术,2005.07

[2]杜俊明、彭海宇:换热站的变频调速控制系统,自动化博览,2005.05

[3]管荣国、朱荣生、杨炎财:电厂循环水泵节能组合措施,水泵技术,2008.03

[4]陈文利:循环水泵变频改造应用实例,广东科技,2011.10

[5]温子焕:室内热水供暖系统的水压图问题,山西建筑,2005.05

[6]王宝杰、岳大鹏:热水供暖系统的设计与运行调节,辽宁工业大学学报(自然科学版),1998.03

[7]丁德平、孙超:热水供暖系统中循环水泵的选择,林业科技情报,2006.03

循环水泵范文第7篇

关键词:循环水泵;超功率;详细分析;处理方案;叶轮切割;再鉴定

中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)15-0161-02

前期某电站早在建设阶段部分设备曾出现过一些技术问题,最终均得到顺利解决。笔者近期负责了循环水泵的采购与参与了部分合同执行工作,为此对前期项目曾出现的部分技术问题进行了整理与归纳,以期对后续项目有所借鉴与参考。

电站循环水泵(以下简称“循泵”)功能为向凝汽器提供冷却水,某电站(以下简称“P项目”)每台机组配置两台循环水泵,供应商为国外厂家(以下简称A),泵型为混流式、混凝土蜗壳循环水泵,齿轮箱与电机分包商也均为国外厂家。

在安装工作及静态试验完成,确认具备启动条件后,便对该电站第一台机组2号循泵(002PO)进行了首次性能试验,数据显示,在设计入口压力下,循泵流量与电机功率均比系统要求的设计值高。随后对该机组1号循泵(001PO)也进行了首次启动,得到了相同的结果。

该电站建设承包方邀请循泵供货A厂家现场服务工程师到现场,亲自启动了001PO性能试验,并更加精确地测量了相应试验数据,确认此问题真实存在,各方随即展开了原因分析及落实最终的处理方案。

1 合同中规定的性能参数

原约定的参数见表1。

2 现场测试结果

在首次启动发现循环水泵存在超功率问题后,为了得到更准确的试验数据,随后又分别于6月19日、6月23日两次启动了001PO,持续时间分别为5 h与3 h。

在此过程中收集了系统、设备的各项参数,现场泵性能试验特性曲线如图1所示。

从上述图表中的数据可看出,电机的输入功率为6 950 kW,比电机的额定功率6 500 kW超出7%,比电机的最大消耗功率6 233 kW超过约11.5%,电机稳定电流在710 A左右,比额定电流633 A超出了约12%,流量36.7 m3/s比设计的额定流量32.165 m3/s超出约14%,从上述结果可知,该泵的Q-H性能曲线较大程度上偏离了合同要求的性能曲线,对此展开如下原因分析。

3 原因分析

在确认循环水泵超功率的问题后,根据工作经验及认真分析,锁定导致该问题的原因有系统阻力偏低、泵实际转速偏高与泵几何尺寸偏大三个,具体描述如下。

3.1 系统阻力偏低

泵工作点为系统阻力曲线与泵性能曲线(流量-扬程)的交点,经过仔细核查,发现循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力,在性能曲线不变的情况下,交点沿着性能曲线向右下方移动,致使泵的扬程降低、流量增大。

3.2 泵实际转速偏高

经调查发现,泵的设计转速为160 rpm,但电机和齿轮箱的设计输入却为161 rpm,由于实际制造过程中存在一定允许的偏差,在现场测得的循泵实际转速为161.8 rpm,与设计转速存在约1.13%的偏差。根据比例定律公式:

Q2/Q1=n2/n1

H2/H1=(n2/n1)2

P2/P1=(n2/n1)3

致使流量、扬程、轴功率都增加,但据计算仅转速增加不会导致功率的大幅上涨。

3.3 泵叶轮的几何尺寸偏大

除本文讨论的P项目外,厂家A在本次供货前也曾为其他电站项目(以下简称Q项目)提供过循环水泵,二者使用了相同的水力模型。

鉴于Q项目循泵运行良好,A厂家在Q项目原型泵基础上,考虑一定线性比例因子后设计了P项目循泵,据A厂家反馈该比例因子为1.236;当发现P项目循环水泵的超功率问题后,A厂家经过重新核算,得出上述线性比例因子应为1.212(误差值为2.4%)。

根据相似定律,流量与线性比例因子的立方成正比,扬程与线性比例因子的平方成正比,而功率与该因子的五次方成正比,目前该比例因子的误差值为2.4%,则该误差将导致循泵流量、扬程与功率的显著增大。

4 解决方案分析

针对前述三种原因,制定如下四种解决方案。

4.1 切割叶轮,减小叶轮直径

循泵为混流泵,满足切削定律,相应公式如下:

对循环水泵叶轮进行切割,根据上述公式可知,叶轮直径减小,其它几何尺寸不变(忽略出口处叶片宽度的微小变化),可减小泵的流量,降低电机功率,但会使泵的扬程降低。

为达到合同规定的技术性能要求,厂家A计算原循泵叶轮半径需车削掉51.5 mm,车削后水泵性能曲线将向下平移,可基本与合同要求的特性曲线重合,相关比较见表2。

另外,由于循环水流量增加,根据汽轮机组输出功率和循环水流量的关系曲线,输出功率可提高近0.08%(约800 kW),但实际能否增加机组的输出功率以及增加多少还与凝汽器是否能达到该流量下对应的真空值有关。

综上,该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标;但所需工作量较大、实施难度也较大,预计4台循环水泵全部车削叶轮,以及拆卸、安装与调试共需5个月以上,无法满足工程进度。

4.2 更换齿轮箱

不对电机进行更换,仅更换齿轮箱,在电机转速不变的情况下改变齿轮箱太阳轮和行星轮的转速比,以降低水泵转速。

根据比例定律公式,转速下降,流量、扬程和功率均可得到降低:

为达到合同规定的技术性能要求,厂家A计算转速需由原来的161.8 rpm降低至155.3 rpm,齿轮箱变比将由原来的1:4.6降低为1:4.8,转速降低后水泵性能曲线将向下平移,可基本与合同要求的特性曲线重合。

综上,该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标,且较叶轮车削,工期短、工作量小;但由于需重新设计、制造齿轮箱,成本较高,且齿轮箱的制造工期较长(约1 a)。

4.3 增加循环水泵系统阻力

由于循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力,则可修改循泵蜗壳和涵道结构,或在凝汽器出水侧管路中增加节流孔板,增大系统阻力,从而改变循泵工作点,达到提高扬程与减少流量的目的,但功率会稍有增加。在现有循泵严重超功率的情况下,该种方法不可取。

4.4 更换大功率的电机

现有循泵严重超功率,可考虑更换更大功率电机,但该种方案所需工期较长(2 a),不满足工程进度;而且更换的电机功率将达到8 000 kW,成本较高,经济型较差。

5 最终采取的处理方案

根据前述几种方案的对比分析,在综合考虑各种因素后,各方最终决定采用第一种解决方案,且根据计算切削后的性能参数:

Q=126 000 m3/h,H=15 m,P=5 800 kW

可以满足循环水系统稳定运行工况要求,同时,为保证叶轮切割质量,电站总承包方要求切削后的叶轮要单独进行动平衡试验。

5.1 叶轮切削后以及性能试验结果

确定方案后,在各方的通力合作下,4台循泵均进行了切削(叶轮直径从2 879 mm减少到2 776 mm),在动平衡试验合格后,运至现场进行了回装,并对1、2号循泵进行了再鉴定性能试验,试验结果基本与预期相同,见表3。

5.2 结论及安全性评价

综上,叶轮切削后,循泵流量、扬程和功率均得到了明显下降,基本满足了系统运行要求,虽然轴功率上涨较多,且电机输入功率(6 550 kW)稍微超过了电机额定功率(6 500 kW),但据测试绕组温升很低,电机厂家通过分析计算,认为即使在特殊工况下电机输入功率短时达到6 700 kW,也不会对电机寿命造成影响。

此外,循环水泵由LGD/LGE中压盘供电,不影响LHA/LHB应急母线的负载,因此不影响应急柴油机的带载能力,因此供电系统也是安全的。最终,电站营运者经过试验、计算与分析,也认可了循泵叶轮切削方案,认为最终试验结果可以保证循泵的长期安全稳定运行。

至此,循环水泵超功率问题得到满意的处理,同时也为后续其它项目提供了宝贵的经验。

参考文献:

循环水泵范文第8篇

关键词:循环水泵 双速 节能 改造

中图分类号:TH38 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(b)-0159-01

随着电力行业的发展,发电厂节能降耗成为重要课题。在厂用电中,电动机是消耗电能的主要设备,因此,加强电动机的节电管理显得尤为重要。近年来,电动机调速运行技术被广泛应用于各个发电厂,其运速方式较多,主要有以下几种:(1)双速;(2)串极调速;(3)高压变频;(4)永磁调速,等等。其中,双速改造技术以其可靠性强、改造费用低能够节省资金以及维护运行保养方便等优点被更多的发电厂所认可并采取到日常工作中。此方法仅改变定子绕组的接线方式,不添置额外的开关和改变任何设备,即可达到两种速度。因此,在四季水温及负荷工况变化时,通过改变循环水泵电机转速,即可大幅度降低循泵耗电量,节约能源。

1 循环水的需求量与水温及负荷的关系

循环水的作用是冷却,所以也叫循环冷却水。它的作用是将排入凝汽器的热量带走。当带走的热量一定时,冷却水的温度越低,需要的冷却水量越少;反之,冷却水的温度越高,需要的冷却水量越多。如果冷却水温一定,而需它带走的热量在变化,那么,要它带走的热量越多,所需冷却水量就越大;要它带走的热量越少,所需冷却水量就越小。这就是循环水的需求量随水温和热负荷的变化而变化的规律。机组效率高时,排入凝汽器的热量小于设计值,所需循环水量就少些;反之,机组效率达不到设计值,使排入凝汽器的热量大于设计值,需要循环水量就必须增大,不然就达不到所要求的运行真空。

2 改造前循环水泵运行情况

河源电厂目前总装机容量为2×600 MW机组,每台机组配置两台循环水泵,出口节门采用蝶阀,只有全开全关两个位置。机组运行中,不同季节的凝汽器供水量只有依靠增减循环水泵的台数来调节。在季温偏低时,会出现单台循泵供冷却水不足,而两台循泵供冷却水偏多的现象。为解决这一能耗问题,现将2B循环水泵进行双速改造,通过2A、2B两台循泵的转速搭配,达到优化的目的。

3 循环水泵的节能改造

3.1 循环水泵双速改造的原理

电机转速公式n=n1(1-s)=(1-s)60f1/P1,其中:P1为电机极对数;s为转差率;n1为同步转速。改变电机的极对数P1,即可改变电机转速。

根据泵类流体定律,改变泵的转速,泵的效率近似不变,其性能近似关系式为: Q1/Q2 = n1/n2,H1/H2 = (n1/n2) 2,P1/P2 = (n1/n2)3。其中Q1、H1、P1、Q2、H2、P2分别表示在转速n1和n2情况下水泵的流量、扬程和所需轴功率。根据公式,当电机的转速下降时,流量成正比关系下降、扬程成平方关系下降、泵的轴功率成3次方关系下降,因此电机改造后有功功率消耗会大幅度下降。

3.2 循环水泵电机改造的要点

河源电厂2B循环水泵电机进行16/18极改造。

改造前型号为:YKSL3150-16/2150-16 kV 372 r/min湘潭电机厂生产。

改造后型号为:YKSLD3150/2180/-16/186 kV 372 r/min和333 r/min。

(1)电机改造后极数由16极改为18极,额定功率由3150 kW变为2180 kW,额定电流由386.4 A变为286.1 A,功率因数由0.83变为0.78,额定转速由372 r/min变为333 r/min,定子绕组接线由4Y改为2接法。在高低速切换的过程中,相应的二次CT接线,以及6 kV综合保护参数都需要重新修改。

(2)定子绕组全部更换,拆除旧线圈的同时防止损伤铁芯,各连接部分牢固可靠,定子绕组要兼顾高低速的性能。

(3)定子铁芯的检查,转子动平衡的校验,绝缘漆、防电晕的处理。

(4)电机绕组的直阻、绝缘、直流耐压及泄漏电流、交流耐压、定子铁芯损耗、空载试验。

(5)电机的高压引线和中性点引线盒均不变,在中性点引线盒旁单独设立一个高低速接线端子切换箱,电机高低速运行的选择,只需在停电时改变切换箱内的连接片的连接方式即可。

(6)切换箱内接线端子形式如图1。

3.3 循环水泵电机改造的经济性

改造完成后,2号机组的循环水泵可能的运行方式有:单泵低速运行、单泵高速运行、1台高速和1台低速并联运行、两台高速并联运行四种方式。

估算电机节能效果,2B循泵电机其高速与低速运行的输入功率之差为970 kW,若每年按低速运行4个月,则节能效果为:970 kW×120(天)×24h=279万 kW·h假设电力上网费以0.4元/ kW·h计算,则节电效益为:279×0.4=111万元,投资回报明显可见。

4 结语

通过对循环水泵的双速改造,满足了机组在不同季节和不同负荷工况下对循环水量的要求,不仅增加了循环水泵系统调节方式的灵活性,也取得了相当显著的节能效果,降低了发电成本,提升了电厂的经济效率。

参考文献

[1]李继忠.循环水泵电机双速改造在600MW机组中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2012,17(1):66-70.

循环水泵范文第9篇

关键词:循环水泵 节能 变温差控制

中图分类号:TU995.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0112-02

变频调速是近几十年里发展比较迅速的电力产业,它在我国的低压电器控制领域应用十分广泛,例如热网循环水泵的供热控制系统。这种控制系统的运行负荷随着室外的温度变化而相应的变化。为了满足用户的使用要求,确保供暖的质量,使输送和热能制备达到经济和合理,就要对热网供热系统进行控制和调节。一般是通过集中调节的方式,当供暖室外的计算温度低于室外温度的时候,即可以运用循环水泵变频调节来控制热网的循环流量,这样的控制方式减少了热量损失,达到节能的效果。不过要实现这种控制方式的节能效果,必须要有一个行之有效的合理的变频控制策略。当前,常用的控制方式包括温差控制盒压差控制两个方面。本文从理论上分析节能的潜力入手,进一步研究变温差的控制策略。

1 热网的调节方式

热网的调节方法在目前来说,主要有四种控制方式:即量调节只是改变整个网络的循环水量;间歇地调节每天供暖的时间(小时数);质调节只是改变网络循环水的温度;分成几个阶段来改变流量质调节。以上四种控制方式适应场合不甚相同。对于质调节方式,它的特点是管理快捷,水力的工况运行稳定、操作简单,但耗电量很大,一般来说,区域的锅炉和小型的的热网适合采用此方式。而间歇的调节方式由于对热源的供热裕量和舒适性都特别大,所以受到限制,应用很少。对于分阶段来改变流量的质调节,按照室外的温度高低把它分成几个不同阶段(在供暖期),每一个阶段,网络中的流量都保持不变,在这个过程中,以质来适应环境变化。这种方式适合在大中型的热网中进行使用。最后的量调节,要保持网路的供回水的温度保持不变,要实时来调节循环水量,这种调节方式的节能效果是最好的,所以也是今后热网控制的发展方向。

2 变频调速节能原理

变频调节是目前比较完善的一种调节方式,它的节约性能显著。在传统的工艺控制中,水泵在运行时的时候,一般要进行流量的调节,大多采取变阀调节。即通过阀门的开度来控制风机与水泵之间的流量。这种控制方式不稳定,阀门如果开关过快,会影响风机与水泵的调节特性,甚至使水泵和风机跳闸。在调节频率的时候,风机和泵的输出功率始终不变,即它的性能曲线不发生变化,不过,管道阻力的特性曲线将发生相应变化。泵和风机新的管道阻力特性的曲线和最开始的性能曲线交点就是新的工作点。

变频调节功能就是利用改变频率的大小,来实现对电机的调速。这种调节方式,控制精确,可以实现远程控制和报警设置,没有现场的阀门阻力等限制,是较为理想的调节方式。变频调节通过改变性能的曲线来改变最终的工作点。风机和泵变速调节运行时,流量会随着转速的一次方与之发生变化,并且,轴的输出功率则按三次方的规律与之发生变化,这样,效率总体来说就不会发生改变。利用变频的调节功能,能减轻轴磨损,降低风机和泵整个系统的噪声,延长设备的使用寿命。

如图1所示。R1是工艺阀门在极限开度的阻力特性;S1为额定运行的水泵扬程—流量的特性,M1是额定的运行点,与此对应的扬程为H1,流量是Q1。电动机消耗功率与Q与H的乘积成正比。公式为P1= KH1Q1,若减小阀门的开度,流量降至Q2时。此时的管网阻力特性是R2。水泵的运行点则为M3。这时,水泵的扬程反而增加了。电动机的消耗功率则略有减少。公式为P2=KH3Q2,其中K是比例系数,如果降低转速,那么流量与扬程的特性变为S2,此时管网的阻力特性仍是R1不变,水泵的运行点变为M2,这时的扬程降低很多。电动机消耗的功率也降低了很多。公式为P3=KH2Q2,其中K为比例系数。从图1中能明显看出,在相同流量Q2时,采用变频来降低转速时的扬程(H2)则比关小的阀门的扬程(H3)要小的许多,因此电动机消耗的功率就大为减少,这就是水泵变频调速节能的原理。

3 改造方案

为了实现节能降耗的目标,我们以热电厂热网为例,对循环水泵控制方式和调节进行了如下改造:热电厂通常有五台热网循环水泵,为了节能降耗、减少投资。我们选择两套“一拖二”高压变频装置。分别来带#1、#4和#2、#3的热网循环泵,#5的热网循环水泵暂不改造。变频器的6kV电源从6kV的母线段来选取。高压的变频系统电气连接系统,如图2所示。

此方案为“一拖二”的手动旁路的典型方案:由高压断路器QF1、QF2,6个高压隔离开关QS6—QS1、TF高压变频器和电动机M组成。高压开关QF2、QF1、电动机M2、M1 为现场的原有设备。QS2和QS3之间则需要可靠的机械互锁,要求一定不能同时闭合;QS5与QS5间要达到可靠的机械互锁,一定不能同时闭合;QS4和QS1实现电气的互锁,QS5QS2实现电气互锁,保证系统运行的可靠性。M1在变频运行时,要求QS4、QS5、QS3断开,QS2和QS1闭合。此时M2可以闭合QS6,实现工频运行;M1工频运行时,要求QS2和QS1断开,QS3闭合。当M2变频运行的时候,QS1、QS2、QS6断开,QS5和QS4闭合。这时M1允许闭合QS3,真正达到工频运行;当M2在工频运行时,则要求QS4与QS5必须断开,QS6处于闭合状态。每台电机可以实现工频运行和变频运行两种方式,当变频器发生严重故障时,电机就可以通过手动的方式切换到工频电网运行。最后,变频器检修结束。手动切换模式可以返到变频调速的状态。

4 结语

通过上述分析,采用热网循环水泵的自动控制,不仅可以实现操作方便,运行稳定,维护量小、方便,而且还可以节省成本,实现工艺的智能化控制是一种趋势。

参考文献

[1] 徐甫荣.大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析[J].电源技术应用,2002.

[2] 马仲元,冀卫兴,李德英.热水供热系统变频循环水泵节能分析[J].暖通空调,2008,3.

循环水泵范文第10篇

关键字:TRNSYS;变频;水泵;能耗模拟

中图分类号: U464.138文献标识码: A

1引言

建筑的冷负荷全年大约有98%的时间是在设计负荷的80%以下运行,大约有80%以上的时间在设计负荷的50%~55%以下运行[1]。而在设计中空调系统的设备都是按满足最大的冷热负荷选型的,且大多处于定流量的运行工况下。这就使得空调冷冻水、冷却水系统中常常存在“大流量、小温差”的现象,造成的水泵能耗过大,浪费大量能源。所以对空调系统循环水泵采用变频技术是一种有效的节能途径。

2水泵变频调速节能原理

本文水泵变频调速的能耗计算方法是基于水泵的“扬程—流量”曲线,“效率—流量”以及管网的特性曲线。

2.1单台水泵调速能耗计算方法

(1)性能曲线

空调管网的性能曲线为H=ΔP+SQ2其中ΔP为管网的恒压值,S为管网性能系数。水泵的“扬程—流量”,“效率—流量”曲线可以通过厂家样本的工况点进行拟合分别为H=A1Q2+B1Q+C1、η=A2Q3+B2Q2+C2Q+D2,其中A1,B1,C1,A2,B2,C2,D2分别为拟合系数。

(2)变频调速泵的实际效率

调速泵的实际效率由电机效率ηm、水泵有效输出效率ηp、变频器效率ηVFD组成。其中ηm ,ηVFD都并非定值,而是水泵调速比X的函数,文献[2,3]给出了典型电机与高效变频器的效率曲线。ηm=0.94187×(1-EXP(-9.04X))、ηVFD=0.5067+1.283X-1.42X2+0.5842X3。在水泵转速低于30%时电机效率剧烈下降,变频调速节电率被抵消,所以水泵的最低转速应不能低于额定转速的30%。

(3)单台能耗计算

水泵的电耗如公式1.1所示:其中H为所需扬程,Q为水泵流量,NT为水泵耗电量(KW)

(1.1)

2.2定速泵与调速并联运行能耗计算

(1)调速泵台数设置与调速范围

水系统一般是由多台相同规格的水泵并联运行,水泵组的流量调节方式主要是变转速与变台数相结合的调节方式。以三台同型号水泵为例,如图1.1所示,当目标流量QK时,采用二台泵并联无法满足要求,三台泵定速运行必然造成能耗的浪费。当采用2台定速泵+1台调速泵运行时水泵的能耗有所降低。所以水泵在不同的流量范围内可以启动不同数量的调速泵。当0

当QB

图2.1 调速泵与定速泵并联运行

(2)调速泵定速泵联合运行能耗计算

根据上述理论以及水泵的相似定律,计算出定速泵与调速泵并联运行的能耗。假设只有一台调速泵,当目标流量为QK,扬程为HK,过K点做水平线与定速泵性能曲线相交,得出定速泵流量Qd1,2,则变速泵的流量为QK- (Qd1+ Qd2)。过原点与调速泵的工况点做二次曲线叫定速泵性能曲线与K’则K’即为相似工况点。根据相似工况点可以可知调速比X=Qb/QK’。将调速比与QK’代入ηm(X),ηVFD(X),ηp(Q)既可以求出水泵的实际效率。根据各台泵的流量扬程代入公式(1.1)即可算出各台定速泵与调速泵的能耗。注意当转速比低于30%或者调速泵流量低于25%时,水泵不再调速。

3 空调系统循环水泵调速运行能耗模拟

3.1基于TRNSYS变流量系统模型

结合某一实际工程,利用TRNSYS软件建立了冷冻水侧定流量与变流量的模型。定流量系统中,冷冻泵的启停与冷机启停联锁。在变流量系统,冷冻水泵配置两台定速泵+一台调速泵。如图1.2所示:

定流量系统TRNSYS模型 变流量系统TRNSYS模型

图3.1 TRNSYS模型

3.2模拟结果分析

通过模拟计算出全年的逐时负荷,根据负荷的统计可以知道,不同负荷率的时间频数,如图1.3所示,由图3.2可以看出建筑在绝大多数时间是处于部分负荷率下。定流量系统与变流量系统水泵的逐时电耗如图3.3所示。

图3.2 负荷频数统计

定流量系统水泵逐时电耗 变流量系统TRNSYS模型

图3.3水泵逐时电耗

由图3.3可以看出定流量系统水泵始终处于额定工况下运行,水泵流量不随末端流量需求变化。水泵电耗明显较大,而变流量系统中水泵流量随末端流量需求变化,水泵电耗相对较低。两种系统冷冻水泵每月耗电量如图3.4所示。可以看出定流量系统的逐月电耗明显大于变流量系统,在整个供冷季定流量系统水泵电耗为32500KWh,变流量系统的电耗为20970KWh。

图3.4逐月电耗对比

4结论

本文通过水泵性能曲线提出求解定速泵与调速泵并联能耗计算的方法,认为调速泵的效率由水泵有效输出效率,水泵电机效率,变频器效率组成。在不同的流量的范围内可以启动不同数量的定速泵与调速泵,但要注意水泵最小流量及电机最小转速的限制。最后利用TRNSY模拟软件模拟了定流量与变流量系统冷冻水侧的水泵电耗。经过变频后的冷冻水泵节电明显,在整个供冷季节电率为35.5%。

5参考文献

[1] 孙一坚.空调水系统变流量节能控制IJI.暖通空调.2001.31(6):5一7;

[2] MiehelA,Bernier,Bernard,Bourret.PumPing Energy and Variable Frequency Drivers =JI,ASHRAE Journal,1999,(12):37一0.

[3] 陈涛,一次泵变流量系统机房侧能耗动态模拟和节能研究,湖南科技大学,硕士学位论文,2008.6.

[4] 李苏泷.一次泵系统冷水变流量节能控制研究.暖通空调HV&AC,2006年第36卷第7期.

[5] 符永正,吴克启,蔡亚桥.水泵并联变台数运行的有关问题分析,水泵技术,2005.(3).

上一篇:无限循环范文 下一篇:水循环系统范文