水泵机组（精选8篇）
水泵机组 篇1
1 工程概况
靖远双永供水工程自2011年12月开工建设, 提水工程从靖远县兴隆乡大庙村马尾沟黄河干流右岸取水, 工程设计流量0.81m3/s, 年取水量1043万m3, 最大几何扬程862.79m, 建成泵站17座, 安装机电设备48台套;建成双永干渠、双龙支渠、兴永支渠及田间配套工程, 其中骨干工程:双永干渠全长9.3km, 设4级泵站, 双龙支渠全长8.34km, 设5级泵站, 兴永支渠全长18.32km, 设7级泵站, 通过双永总干管输水至4级泵站提水至川口调蓄水池;人畜饮水经水厂净化后, 分别通过兴永、双龙2条人饮支管至4级、3级泵站提水至两个高位水池, 再通过兴永、双龙各4条人饮配水支管供水至各自然村的农户;农业灌溉用水在川口分成两支, 分别通过兴永、双龙2条灌溉支渠及7级、5级泵站逐级提水、分别灌溉。工程建成后, 将解决双龙、兴隆、永新3个乡21个村125个社3.3万人和3.4万头 (只) 大小牲畜的饮水安全问题, 并可发展高效节水特色农业0.33万hm2。
2 水泵机组安装施工方法
在靖远县双永供水工程水泵机组安装施工过程中, 工程项目建设管理单位会同工程设计单位、监理单位、施工单位, 详细审查了水泵机组安装施工专项技术方案, 采取了行之有效的安装施工方法, 从而确保水泵机组安装工程施工质量, 为水泵机组高效平稳运行奠定了基础。
2.1 水泵机组安装工艺流程
水泵机组安装施工工艺流程:基础检验→水泵就位安装→电机就位安装→检测与调整→加油润滑与水泵盘车→电机空载试验→水泵机组试运转。
2.2 水泵电机基础检验及基础要求
首先应进行基础检验, 使用全站仪和钢尺对基础坐标、标高、尺寸、预留孔洞进行精确测量检查。要求水泵基础的平面尺寸, 较水泵机组底座四周各宽出100~150mm;基础顶部标高, 应高出泵房地面高程100mm以上, 且不得形成积水。基础外围周边设有排水设施, 便于维修时泄水或排除事故漏水。水泵基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等应清除干净;预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应保护完好;放置垫铁部位表面应凿平。对照图纸用仪器和尺量检查, 在水泵就位前使基础表面平整、混凝土强度等级、坐标、标高、尺寸和螺栓孔位置必须符合规范规定和设计要求。
2.3 水泵安装施工方法
靖远县双永供水工程选用的水泵型式主要为卧式中开单级双吸离心泵, 其主要配件包括泵壳体、叶轮、密封环、泵轴、轴套、轴承、地脚螺栓。安装前首先校核进出水预埋穿墙管道的位置, 施放水泵安装的纵横轴线及相对安装高程基准线, 校核水泵电机基础螺栓预留孔的位置、大小孔洞垂直度等无误后, 校正并处理好整平机墩一期混凝土基础面, 安装调整垫铁, 然后在设备上穿上基础螺栓, 旋上螺母与设备仪器掉放在垫铁上, 螺栓丝头旋出螺母5~6个丝距为宜。水泵就位后, 用千斤顶接长方木等工具材料, 调整到纵横轴线安装位置, 用楔形垫铁调整水平度和高程, 用框式水平仪检测水平度进行初步调整, 将水泵找正找平。水泵安装后同一组垫铁应点焊在一起, 以免受力时松动。初调合格后进行地脚螺栓孔浇筑, 水泵找正找平后, 装上地脚螺栓, 螺杆应垂直, 螺杆外露长度宜为螺杆直径的1/2。脚螺栓二次灌浆时, 混凝土的强度等级应比基础混凝土强度高1~2级, 且不低于C25;灌浆时应捣实, 浇筑时随时检查螺栓的垂直度及螺栓与孔壁间距, 并不应使地脚螺栓倾斜和影响水泵机组的安装精度。待混凝土强度等级达到80%以上进行精细调整, 并紧固螺母。水泵安装应符合以下标准:螺栓垂直度<10/1000mm、螺栓与孔壁距离≥15mm、安装高程±2mm、轴向水平度0.01/1000mm、进出口偏差±2mm。
2.4 电动机安装施工方法
电机就位前如需做抽芯检查, 应保证不磕碰电机转子和定子绕组的漆包线皮。检查定子槽内有无异物;测试转子与定子间隙是否均匀, 有无扫膛现象;检查电机轴承是否完好, 轴承转动是否灵活。电动机就位后要检查润滑油加注是否适当, 空气间隙在运输过程中有无变动、是否夹杂铁屑等杂物。检查空气间隙要用3~4cm宽度的白布条顺轴向沿着径向锯拉数匝, 边拉边用高压风吹扫, 确保无杂物铁屑装上端盖。电动机安装是以水泵为基准, 在联轴器上初步调平和调正, 使转子轴向水平度达到≤0.1/1000mm, 横向水平度达到≤0.2/1000mm, 径向同轴度<0.2mm, 初步调平调正后, 使用强度等级较高的混凝土进行地脚螺栓孔浇筑, 待浇筑后混凝土强度等级达到80%以上时, 再进行精细调整, 紧固地脚螺栓, 边紧固边打楔形板, 只至调整到设计和施工规范精度要求为止。
2.5 水泵机组及管路附件连接
水泵机组底座和基座之间采用地脚螺栓连接, 水泵与电机之间采用联轴器进行连接。水泵和电机的联轴器用键与轴固定, 要求安装平正。采用角尺或水平尺测量。在联轴器互相垂直的四个位置上用水准仪、磁座百分表和塞尺进行检查, 然后在联轴器的轴向和径向进行测量和调整, 联轴器轴向倾斜不应大于0.8/1000, 径向位移不应大于0.1mm, 联轴器端面轴向间隙4~6mm。在安装水泵机组进出水管道、配件及附件时, 也必须采取防止水泵机组倾斜的措施, 以确保安装精度和安全施工。
2.6 检测与调整水泵机组
用水平仪和线坠在对水泵进出口法兰和底座加工面上进行测量与调整, 对水泵进行精确安装, 整体安装的卧式水泵, 泵体水平度不应大于0.1/1000。水泵与电机采用联轴器连接时, 调整水泵与电机同心度时, 应松开联轴器上的螺栓、水泵与电机和底座连接的螺栓, 采用不同厚度的簿钢板或簿铜皮来调整角位移和径向位移。微微撬起电机或水泵的某一需调整的一角, 将剪成薄钢板或薄铜皮垫在螺栓处。当检测合格后, 拧紧所有原来松开的螺栓即可。
3 水泵机组试运转
水泵机组带负荷运行之前, 应进行润滑与盘车。检查水泵的油杯并加油, 盘动联轴器, 水泵盘车应灵活, 无异常现象。松开水泵与电机联轴器连接螺栓, 进行空载试验, 调整电机转向使其符合机组运行方向, 然后紧固联轴器螺栓打开进水阀门、水泵排气阀, 使水泵泵体灌满水, 将水泵出水管上阀门关闭。先点动水泵, 检查有无异常、电动机的转向是否符合泵的转向要求。然后启动水泵, 慢慢打开出水管上阀门, 检查水泵运转情况、电机及水泵轴承温升、压力表和真空表的指针数值、管道连接情况, 观察运行是否正常并符合设计要求。同时用温度计实测检查, 水泵试运转的轴承温升必须符合设备说明书的规定。
4 水泵机组安装施工注意事项
水泵运输、吊装时, 绳索不能捆绑在机壳和联轴器上。与机壳接触的绳索, 在棱角处应垫好柔软的材料, 防止损伤或刮花外壳。安装好的设备, 在抹灰、油漆前做好防护措施, 以免设备受污染。水泵吸入口、出水口连接管道前要做好封闭措施, 防止杂物进入水泵造成水泵损坏。管道与水泵连接应采用无应力连接, 水泵的吸入管道和输出管道应有各自的支架, 水泵安装后, 不得直接承受管道及其附件的重量。
5 水泵机组安装作业安全和环境保护
在水泵安装施工作业过程中, 从事特种作业的人员包括电工、焊工、起重工等必须持证上岗。水泵运输、吊装时, 应在持证起重工指挥下进行, 所用工具、绳索必须符合安全要求。施工现场必须配备相应的灭火器材, 严格执行临时动火“三级”审批制度, 领取动火证后方能动火作业。地下室、潮湿部位施工, 照明用电要使用安全电压, 机具设备要接地良好, 防漏电保护开关动作正常。当施工机械噪声排放不符合要求时, 应采取减振、隔音等措施, 减少噪声污染。施工过程中产生的固体废弃物进行分类回收处理, 避免污染环境。
6 结语
靖远县双永供水工程通过应用有效的水泵机组安装施工技术措施, 顺利完成了项目建设任务, 目前安装好的水泵机组已投入运行, 泵站机电设备运行安全可靠、稳定高效, 水泵运行平稳, 运行声音正常, 扬程、流量、运行电流、温升、进出水压力等各项运行参数和技术指标符合设计要求。供水工程的投运, 有效地改善灌区生态环境, 解决了双龙、兴隆、永新3个乡21个村125个社3.3万人和3.4万头大小牲畜的饮水安全问题, 高效节水特色农业得以长足发展, 确保了农田灌溉用水、人畜饮水和企业用水安全, 确保了粮食生产安全, 农村稳定、农业增产、农民增收, 灌区的节水效益明显、经济效益良好、社会效益显著、生态效益突出。
摘要：简要概述了靖远县双永供水工程现状, 详细论述了水泵机组安装施工技术、水泵机组试运行、安装施工注意事项、安装作业安全和环境保护, 通过采取行之有效的安装施工方法, 确保了水泵机组安装工程施工质量, 为水泵机组高效平稳运行奠定了基础。
关键词：水泵机组,安装施工,技术,应用
水泵机组 篇2
【关键词】135MW机组；给水泵；节能改造
1.引言
近年来，唐湖电力分公司对生产运行期间的环境保护工作予以高度重视，前后总计投入8770万元用于对环境保护设施的建设，有效实现了环保设施的“三同时”，且达到验收标准。本文主要对公司135MW机组给水泵及其系统节能改造进行分析。
2.135MW机组给水泵及其系统存在的主要问题
2.1泵的运行效率低
大量实践表明，QFS-135-2双水内冷发电机给水泵的运行效率通常为70%左右，比先进设备低大约6%-8%，大大增加了给水的耗电功率。
2.2出力不够，对机组的满负荷运行造成影响
随着电网调峰幅度的不断提升，电厂在原有的电机和泵之间加设了液力耦合器，实现对电机的调速运行。因耦合器存在着一定的滑差，导致泵余量不足的情况出现，对机组的满负荷运行造成一定影响。
2.3叶轮和导叶通流部分的匹配不合理
一旦叶轮与导叶的通流部分出现匹配不合理的情况，则极易导致泵的高效点与运行工况偏离的情况出现。为此，应通过增加叶轮直径的方式实现对泵出力的提升，且在车削原正导叶之后，需进一步增加导叶进口通流的面积，使得泵的高效工况点逐步向大流量偏移。总之，泵效率低的一大重要原因就是通流面积大。
2.4系统复杂，阻力增加
为满足锅炉正常水位的需求，原有给水系统采用的是给水调节阀系统，加装耦合器之后，泵则改为调速运行状态，通过对泵转速的调整可以满足锅炉正常水位的需要。加上给水操作台存在着一定的压差损失，无形中增加了泵的耗电功率。
3.135MW机组给水泵及其系统的节能改造措施
3.1重新设计叶轮和导叶型线
结合电厂的实际运行情况，对叶轮和导叶型线予以重新设计。具体来说，主要表现为以下几个方面：第一，在对叶轮进口进行选择的过程中，可以使用口径较小的设备，从而有效降低泵的容积损失；第二，选择较大的反导叶出口角度，使得叶轮进口的流动性更加流畅、合理；第三，需要对导叶入口的速比进行合理选择，以便减小正导叶的入口面积，从而实现对泵的工况点和运行的控制，大大提升设备的高效运行范围；第四，不需要对中段进行更换，正导叶出口可以使用半圆截面，从而实现扩散段长度和扩散损失的降低；第五，选择较大的导叶进口基圆直径，并对叶轮直径的计算范围适当拓宽，以便满足机组的实际运行需求；第六，对泵的性能参数加以选择，使其能够适应机组不同参数的运行要求。
3.2试验选择适当的给水泵设计参数
对唐湖电力分公司135MW机组给水系统相关运行参数进行分析，得到与机组满负荷运行相符的给水泵参数如下：
第一，将给水操作台予以保留，且给水门处于全开状态下，此时，给水流量能够达到400t/h，给水泵的入口压力位0.63MPa，出口压力位16.5MPa。
第二，将给水操作台去掉之后，给水流量为400t/h，此时给水泵入口压力为0.63MPa，出口压力为15.1MPa。综合考虑大修工期内泵的老化以及电力系统周波突降等各类因素的影响，还需要在对泵组的调速过程中留有3%-3.5%的转速余量，使其符合机组满负荷运行的具体要求。具体可以表现为以下几个方面：第一，当耦合器额定转差率为0.975时，其低速型耦合器的额定输出转速可以达到0.975×2985=2910r/min，依据电厂实际运行情况，可以将泵的运行转速设置为2800r/min，也就是转差余量为1-2800/2910=3.78%；第二，新设计泵在前期投入使用过程中，出口流量可以达到400t/h，给水泵入口压力为0.63MPa，出口压力为15.1MPa，给水泵转速达到2800r/min；第三，当机组进气量保持在400t/h，耦合器在额定转速状态下运行时，泵的出口压力为16.1MPa；第四，当泵出口压力为15.1MPa，且耦合器在额定转速状态下运行时，泵的出口流量能够达到451t/h。上述机组的各项参数均能够满足一个大修工期内整个机组满负荷运行下的具体需要。
3.3对原泵尚好的部件予以合理利用，降低改造投资
经过大量实践表明，电厂机组给水泵具有良好的稳定性，其泵轴、竞逐部件以及相关的平衡装置具有较高的可靠性，且各部分的材质也非常优良，所以完全可以继续使用，在实现对设备统一管理的同时，还能够大大节省设备投资，降低改造成本。
3.4其他措施
在对机组给水泵进行节能改造的过程中，还需要对炉侧给水操作台进行改造，去掉给水调整门，从而实现给水系统运行阻力的大大降低。同时，还能够将给水操作台的压差损失予以相应的消除，并将给水流量的差压合理调整为给水泵转速调节状态，
4.改造后的节能效果
4.1经济效益分析
经过对汽轮机汽封系统与烟气余热回收系统实施改造之后，依据锅炉设计效率的87%来进行计算，二者实际降耗在9.11g/kWh左右。对静电除尘器的电源进行改造之后，实际降耗在65%以上。依据标煤价格690元/吨和上网电价0.35元/kWh进行计算，该方案能够实现年节约标煤超过六千吨，大大提升了电厂的经济效益。
4.2社会效益分析
唐湖电力分公司对机组给水泵及其系统进行节能改造，取得了良好的社会效益。具体如下：一是有效提升了电收尘效率；二是明显降低了污染物的排放浓度；三是大大降低了排烟的浓度，有效改善了当地空气环境；四是全面提升了电厂的热利用效率，节省了大量能源。
参考文献
[1]黄榕森.火电厂给水泵组安装技术分析[J].科技创新与应用，2016（05）：36-37.
[2]赵启，李全忠，刘成良.给水泵经济技术比较与方法浅析[J].中国新技术新产品，2011（02）：91-92.
浅谈水泵机组的运行与维护 篇3
一抓好泵站巡视检查工作
运行中应抓好各项巡视检查工作, 机械故障同其他事物一样, 也有一个发生、发展和暴露的过程。在这个过程中, 机械必定会出现一些反常现象, 如温度升高、噪声增大、振动加剧、声音异常等等。通过认真细心的监视, 及时检查就能及早发现, 就能及时处理, 把故障的危害限制在最小范围。反之, 监视不严, 马马虎虎, 就有可能造成严重后果。
1.各级值班人员应按规定认真进行巡视检查工作, 不断提高对设备隐患的判别能力和巡视检查的质量。
2.泵站应根据设备系统运行特点, 制订各岗位巡视检查路线, 重点检查项目, 检查周期, 并公布于现场。
3.巡视检查必须由责任值班人员执行, 巡视检查中应认真执行安全规程, 注意设备及人身安全。
4.为了掌握设备的运行设备情况, 对运行设备、备用设备应定期巡视检查。巡视检查重点包括:操作过的设备、检修试验中的安全措施、缺陷消除后的设备、运行参数异常的设备和防火检查。巡视检查一般每班不少于四次。遇有恶劣气候、设备过负荷或负荷有显著增加现象、设备缺陷近期有发展等异常迹象, 应增加巡视次数。
5.机电设备的运行参数宜每2小时记录一次。若有特殊要求时, 可以缩短记录时间。
6.巡视检查中发现设备缺陷或异常情况, 应查明原因及时处理, 并详细记录在运行记录上。对重大缺陷或严重情况应及时向上级汇报。当发生机电设备运行危及人身安全或可能损坏机电设备时应立即停止机电设备的运行。
7.泵站应根据设备制造厂的规定和实际运行经验, 确定主变压器、站用变压器、主电机等设备的报警和跳闸温度值, 当发生温度报警时应立即查明原因。
8.不应在运行中的控制柜、保护柜上或附近进行钻孔等振动较大的工作, 必要时应采取措施或停用部分设备。
9.根据泵站设备的特性、效率、运行条件及上下游水位、流量等不同组合, 制定泵站经济运行方式, 运行人员应按经济运行方式保持设备的经济运行。
10.对于投运主机组台数少于装机台数的泵站, 每年运行期间应轮换开机。
二巡视检查的安全技术
1.高压电气设备巡视检查应由取得高压值班资格或高压设备安装、维修资格的人员进行, 其他人员不得单独巡视检查。
2.巡视检查高压电气设备时, 不应进行其它工作, 不应移开或越过安全遮栏。在不设警戒线的地方, 应保持表1规定的安全距离。
3.雷雨天气, 需要巡视室外高压设备时, 应穿绝缘靴, 不应撑雨伞, 不应靠近避雷器和避雷针。
4.高压设备发生接地时, 室内不应接近故障点4m以内, 室外不应接近故障点8m以内。进入上述范围内的人员必须穿绝缘靴, 接近设备的外壳和架构时, 应戴绝缘手套。
三运行中的巡视检查
泵站不仅用于抗洪排涝, 而且还用于调水、换水, 不仅是单纯的开机运行, 在特殊情况下还带有政治色彩。一旦接到开机指令, 机组就必须及时启动, 运行必须正常, 必须充分发挥工程效益, 技术中包含着政治。这就要求泵站运行人员熟悉和掌握设备的性能, 巡视检查中要细心认真, 从声音、温度、振动、气味等不同的表现形式, 了解设备的技术状态, 记录下正常和可疑的问题, 在许可的条件下及时处理故障, 停机后, 有目的地维修处理, 增加下次开机运行的可靠性。
运行巡视检查时应随身携带必要的工具和用具 (如电筒和其它检测工具等) , 检查中应认真、细致, 根据设备运行特点看、听、摸、嗅。
1.看。
是借助视觉观察仪器、仪表的数据, 然后根据其数据分析其是否正常, 如负荷、电压、电流、温度、油、气、水, 包括相关设备等。
2.听。
听是利用听觉根据设备所发出声音的不同来判断设备运行情况。这首先要求运行管理人员熟悉机组各部运行正常的声音, 其次是用听到的声音与正常声音比较, 从而判断其正常与否和部位、原因。
3.摸。
触觉是用人的手背直接触摸而分辩热感、振感。用人的手背触摸设备应执行安全规程, 注意设备及人身安全。
4.嗅。
通过嗅气味 (橡胶味、胶木味、油漆味) 的来源、程度, 辩别设备运行情况。
四水泵机组的维护
主机组检修一般分为定期检查、小修和大修三种方式。
1.主机组定期检查即日常维护, 是根据机组运行的时间和情况进行检查, 了解设备存在的缺陷和异常情况, 为确定机组检修性质提供依据, 并对设备进行相应的维护。定期检查通常安排在汛前、汛后和按计划安排的时间进行。
2.主机组小修是根据机组运行情况及定期检查中发现的问题, 在不拆卸整个机组和较复杂部件的情况下, 重点处理一些部件的缺陷, 从而延长机组的运行寿命, 所以也是局部性检修。机组小修一般与定期检查结合或设备产生应小修的运行故障时进行。
3.主机组大修是对机组进行全面解体、检查和处理, 更新易损件, 修补磨损件, 对机组的同轴度、摆度、垂直度 (水平) 、高程、中心、间隙等进行重新调整, 消除机组运行过程中的重大缺陷, 恢复机组各项指标。主机组大修通常分一般性大修和扩大性大修。
五结束语
机电排灌站的兴建, 只是为农田排灌创造了一个良好的条件, 而充分发挥这个条件的作用, 还需要运行管理人员, 发挥主观能动作用, 坚持正确的操作运行, 加强维护、保养、检修, 确保运行安全。
摘要：本文论述了机组稳定运行的重要性。并详细论述了机组运行的注意事项和维护原理。
330MW机组给水泵变频改造 篇4
大唐桂冠合山发电有限公司于2004年投产的2×330MW机组设计的最低稳定负荷为额定负荷的40%, 每台机组的给水泵为二用一备。正常运行时, 给水系统由DCS自动控制, DCS在给水流量小于额定流量的30%时采用汽包水位单冲量控制模式, 在给水流量大于额定流量的30%时采用主调汽包水位、副调主蒸汽流量和给水流量三冲量控制模式。2×330MW机组给水泵电机工频运行, 在机组启停阶段及变负荷阶段只能采用调节液力耦合器勺管开度的方式调整出力, 给水泵电机长时间非经济运行, 为此有必要对给水泵电机进行变频改造。
给水泵系统相关参数如下:电机型号为YKS5400-4, 额定转速为1 491r/min, 额定功率为5 400kW, 额定电压为6 000V;给水泵为单吸多级离心泵, 型号为CHTC5/6, 扬程为2 313m, 进口流量为529.5t/h, 出口压力为23MPa;液力耦合器型号为R17K.2-E, 额定输入转速为1 490r/min, 转速比为133/35;前置泵为单吸单级离心泵, 型号为YNKn300/200, 流量为598t/h, 扬程为64m, 汽蚀余量为3.0m。
2 改造方案
(1) 3台给水泵加装2台变频器, 即A、B给水泵各加装1台变频器, C给水泵保留工频模式。变频器选用日立DHVECTOL-HFP5000型, 直接输出0~6kV电压, 采用无速度传感器矢量控制技术, 电气一次接线如图1所示。
(2) 正常运行时, 2台变频电机运行, 1台工频电机备用。变频运行时, 隔离刀闸QS1闭合, QS2置于a点;工频运行时, QS2置于b点, 隔离刀闸QS1分断。
(3) 电机差动保护由变频器提供的隔离刀闸信号控制其投入, 变频运行时切除, 工频运行时投入。
(4) 液力耦合器勺管控制。给水泵变频调速运行时, 勺管开度固定在最大输出位置, 变频器运行频率通过自动调节改变, 工频备用泵勺管跟踪运行泵的转速;当变频泵故障切至工频泵运行时, 工频泵勺管开度在相应转速的位置, 以维持锅炉汽包水位。
(5) 润滑油泵改造取消原主油泵及辅助油泵, 加装2台多功能油泵, 一运一备。给水泵启动前先启动多功能油泵, 以确保润滑油压和工作油压正常。
(6) 变频器采用空水冷方式散热, 2台变频器配置2台18.5kW管道泵 (一用一备) 。管道泵的冷却水供给4台冷却器, 每台冷却器配2台2.2kW风扇将冷风送出。冷却水采用无腐蚀, 无杂质, pH值为中性, 进水温度不大于33℃, 水压在0.20~0.50MPa, 流量为125m3/h的循环水。从变频器出来的热风, 经过通风管道排放到内有固定水凝管的散热器中, 热风热量经过散热片传递给冷水, 热风变成冷风从散热片吹出, 热量则被循环冷却水带走, 从而保证变频器配电室内环境温度不高于40℃。空水冷器现场布置如图2所示。
3 设备安装
(1) 设备安装地点。为了避免电磁波相互干扰, 变频器配电室应远离高压变压器、500kV高压输电线路, 本工程选择在锅炉房与汽机房交界处的0m层。为了有效利用原有高压电缆, 本工程变频器输出端电缆从原6kV厂用工作段开关下侧拆除后接入。
(2) 变频柜就位。在变频器配电室上楼层钻6个孔, 用于挂手动葫芦。在配电室内地面铺垫铁板、滚筒, 用吊车将变频柜吊至配电室门外并置于滚筒上, 随后用小型叉车推入就位。
(3) 安装多功能油泵。打开R17K.2-E调速型液力耦合器上部外壳, 排干擦净液力耦合器内部润滑油。在主油泵进出口法兰上加堵板, 拆除主油泵轴上齿轮, 取消主油泵。在液力耦合器侧面开孔焊接油管, 用磁铁吸除液力耦合器底部的铁屑、焊渣, 用面团粘除其它杂物。
(4) 安装冷却系统。2台管道泵进水口分别取自#2机A侧、B侧凝结器循环水进水管, 经冷却器流出的回水流入A侧循环水出水管, 管道泵的出口装设单向阀门。2台管道泵电机的电源分别取自主厂房380/220V汽机2APC段及2BPC段, 启停由DCS控制, A、B管道泵互为联锁;4台冷却器安装在变频配电间墙外地面。
4 修改逻辑
(1) A、B给水泵作为运行泵, 变频运行;C给水泵作为备用泵, 工频运行;A、B给水泵切至工频时可作为备用泵。
(2) A、B给水泵闭锁条件:给水泵最小流量阀在手动位置或给水泵开关在变频位置时, A、B给水泵不能投联锁, 只有给水泵最小流量阀在自动位置或给水泵开关在工频位置时, A、B给水泵才能投联锁。
(3) C给水泵联锁启动条件:联锁开关投入, 且仅有1台运行泵。
(4) 抢水功能逻辑:信号跟踪回路作为信号切换;工频运行时跟踪副调液力耦合器指令, 变频运行时跟踪副调变频器指令;A、B给水泵为液力耦合器自动或变频自动, 当A、B给水泵中的1台跳闸, 联动C给水泵后, 液力耦合器指令快速开至原来的调节指令;A、B给水泵变频运行时, 闭锁A、B给水泵抢水功能, 以防止误关液力耦合器;A、B给水泵在工频运行状态下, 保留原有抢水功能。
(5) A、B变频器允许启动, 必须同时满足以下条件:润滑油压大于0.17MPa;给水泵系统温度正常;给水泵入口门开;除氧器水位高于1 800mm;最小流量阀开;无开关未储能信号;给水泵无反转信号;无变频器轻、重故障信号;有变频器远方控制信号;有变频器允许启动信号。
(6) 跳泵需满足以下条件之一:润滑油压低于0.08MPa;给水泵系统温度高于整定值;除氧器水位低于1 100mm;入口流量小于140t/h;进出口门未打开;最小流量阀开度小于5%;变频器重故障。
(6) 润滑油泵联锁逻辑:新增润滑油泵名称为A多功能油泵、B多功能油泵, 运行方式为一运一备, 润滑油压低于0.15MPa时联启备用泵。
(7) 自动调节控制逻辑:A、B给水泵变频自动回路沿用原液力耦合器自动控制方案, 新建方案页, 图形画面增加新的操作器;C工频备用泵和1台变频泵并列运行时, 不投变频泵自动, 将变频泵频率逐步增至100%, 该泵液力耦合器逐步关小, 当2台泵平衡后, 工频泵和变频泵均用液力耦合器投自动;A、B给水泵变频调节和液力耦合器调节自动投切开关相互闭锁, 变频投入自动时闭锁液力耦合器自动, 液力耦合器投入自动时闭锁变频自动, 以防止运行中误投变频自动;取消原有指令中反馈偏差大时给水泵自动退出逻辑, 增加自动指令底限10%。
(8) 新增声光报警和普通报警信号。声光报警:变频器重故障, A、B润滑油泵全停, A、B冷却器风机跳闸, 空水冷全停;普通报警:变频器轻故障、空水冷故障、变压器风机故障、变压器温度过高、管道泵全停。
(9) 其它。第1台变频泵运行, 启动第2台变频泵时, 勺管放在100%, 第2台变频泵逐渐升频, 调整稳定后投入变频自动;同一台给水泵变频与液力耦合器自动禁止同时投入;2台给水泵运行, 禁止1台投入变频自动, 另1台投入勺管自动。
5 设备调试
(1) 变频器就地逻辑调试。送变频器控制电源 (AC220V) 、充电电源 (AC 380V) , 输入变频器参数;用调试计算机屏蔽变频器故障, 将变频器“远方/就地”开关拨至“就地”;就地模拟运行变频器, 观察变频器运行状态是否正常;模拟变频器轻、重故障, 观察变频器保护是否正常动作;测试变频器的运行命令、停机命令、紧急停机命令、声报警复位命令是否正常。
(2) 变频器远方逻辑调试。用调试计算机屏蔽变频器故障, 将变频器“远方/就地”开关拨至“远方”;DCS模拟运行变频器, 观察变频器反馈到DCS的各状态是否正确;测试DCS发给变频器的运行命令、停机命令、紧急停机命令、声报警复位命令是否正常。
(3) 变频器空载调试。送变频器6kV工作电源, 将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”;合上变频器充电电源开关FFB1;就地运行变频器, 观察单元柜冷却风扇、变压器柜冷却风扇、变压器本体冷却风扇运行是否正常和转向是否正确;用示波器观察变频器输出的UV、VW电压波形和幅值是否正常。
(4) 变频器带电机空载调试。确认电机与给水泵的对轮已解开;由DCS合上6kV开关, 先工频试转电机, 确认电机转向正确;6kV开关断开后, 一次回路手动转变频, 将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”;合上变频器充电电源开关FFB1, 合上6kV开关, 就地运行变频器, 通过设置变频器参数, 使得变频器没有输出, 电机不转动;在电机不转的状态下, 先加变频器励磁电流, 然后停止变频器运行, 再设置变频器励磁电流参数;变频器励磁电流参数设置好后, 就地运行变频器, 观察电机转向是否正确, 查看DCS上变频器的反馈电流显示是否正确。需注意的是, 变频器带电机空载试验时只能升频, 在此过程中, 电机负载太轻可能导致报功率单元直流过压故障, 这是正常的。
(5) 变频器动态调试。发电机组带一定负荷, 确认自动控制系统模拟量信号、开关量信号、调节器PID参数正/反作用正确后, 打开在线运行调节系统功能块图, 预置调节器参数, 对PID调节器输出进行限幅, 将在线运行调节系统投入闭环运行, 此时观察过程变量响应曲线, 逐次修正各控制参数以满足机组运行要求。汽包水位定值扰动试验, 在给定值 (-10mm) 的±20mm范围内变化5min, 过渡过程衰减率为0.78, 稳定时间小于35s;汽包水位自动状态下的负荷扰动试验, 负荷在170~260MW, 三冲量给水控制自动运行时, 水位波动的最大偏差不超过±30mm, 水位稳定时间小于45s, 汽包水位动态偏差小于±40mm。以上试验, 系统各项动态指标符合《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》, 达优秀标准。
6 改造效果
A、B给水泵加装变频器前后, 在不同的机组负荷下, 测得的运行参数见表1。
由表1数据计算可知, 给水泵变频改造后平均节电率达29.70%。
7 结束语
水泵机组 篇5
1 事故发生经过
8月16日上半夜,2号机负荷422 MW,真空-91.93～-92.3 k Pa。2A循环水泵运行,电流304 A,出口压力0.08 MPa,2B循环水泵投备用。凝汽器循环水出水门全开,循环水入口压力0.08 MPa,出口压力0.03 MPa。
1 号机负荷414 MW,2台循环水泵运行,1A循环水泵电流328 A,出口压力0.12 MPa;1B循环水泵电流336 A,出口压力0.10 MPa。凝汽器循环水出水门全开,循环水入口压力0.09 MPa,出口压力0.03 MPa。机组真空-93.4～-94.4 kPa。1号、2号机循环水联络一道门、二道门全开。
8月16日3:33,运行人员监盘发现2A循环水泵出口液控阀由全开位变为中间位,电流由304 A降至273 A,出口压力由0.08 MPa突降至0.05MPa。泵体振动瞬间突然增大后又降低并稳定。同时,1A循环水泵电流由328 A降至298 A,1B循环水泵电流由335 A降到308 A。运行人员逐渐关小2号机凝汽器循环水出水门至50%左右维持压力,关小1号机凝汽器循环水出水门至60%左右维持压力。机组真空下降,排汽缸温度升高。
2 A循环水泵异常发生后,运行人员就地检查发现,循环水泵略有异音、振动比平时稍大,2A循环水泵出口蝶阀就地约65～70°开度。因怀疑旋转滤网入口堵塞杂物,启动旋转滤网进行冲洗,没有发现杂物,通知汽机、热控、运行电气人员到场检查。
5:04,启动2B循环水泵,电流301 A,出口压力0.10 MPa。2A循环水泵电流上升至300～317 A波动,出口压力上升至0.08 MPa。5:18,分运行人员发现2A循环水泵出口阀全关,电流289 A摆动,出口压力为0.04 MPa。检查发现,液控阀油缸与阀门转轴连接杆脱开,造成液控阀全关。5:35,手停2A循环水泵。
8月17日至26日,碟阀油缸返厂检修、装复。8月29日2A循环水泵试转,电流330～350 A,出口压力最大0.02 MPa,振动最大150μm,5 min后停泵。停泵后惰走时间短,泵有明显异音。泵试运期间网前水位由10.4 m上升至14.6 m。
9月1日循环水泵电机拆除,电机和泵对轮脱开后转子下沉约150 mm,初步判断泵体出现损坏。9月2日导流体吊出,泵轴下沉约1.5 m,同时发现出口三通出现严重破裂,外筒体上部断裂,如图1所示。
2 原因分析
2.1 故障发生前设备状况
资料显示,2A循环水泵安装、调试过程中未发生异常。8 h试运过程中以及至事故发生时的2个月期间,循环水泵均运行正常。8月10日停泵时,CRT显示出口碟阀未能关闭,随后经处理后正常。在发生故障前,从运行监视参数上未发现异常。
2.2 电流和出口压力突然下降分析
8月16日2A循泵运行过程中,出现电流和出口压力突然下降。经当时检查以及事故后泵体吊出检查确认,不存在入口滤网堵塞、入口水位下降、吸入口杂物堵塞等情况。同时,循环水系统中也未发现任何漏水点,而2A循环水泵入口前池的水位,在异常发生后上升了4 m。综合以上现象,根据外筒体损坏情况以及参考泵的性能特性(循环水泵流量Q-扬程H曲线如图2所示)分析,2A循泵电流和出口压力下降的原因是泵外筒体破裂,循环水出水大量泄漏,导致流量增加,循泵运行工况点向右移动。出水弯管处漏出的水落入吸入口前池,造成水位上涨。同时,在瞬间因出水弯管处破裂漏流,形成对泵体的反作用力,导致了泵体振动瞬间大幅爬升。
查看数据曲线发现,在循环水泵电流突降前数秒,出口碟阀全开信号消失,现场检查实际位置关至65%。出口碟阀的突然关闭,对循环水泵有一定冲击,但这种冲击在泵正常的情况下是完全能承受的,因为循环水泵停止的正常逻辑,就是先快关蝶阀至20%再停泵。
循环水泵外筒体为铸造件,现场查看破裂面及碎片发现,外筒体壁厚很不均匀。设计壁厚为30mm,但部分断口处最小仅22 mm,而有些断口处则达近40 mm。现场筒体上仍有部分残留裂纹,有些裂纹边缘有明显的锈痕(如图3所示),是长时间泄漏水流造成。因此可以判断,在循环水泵故障前,就有多处裂纹并漏水,只是漏量相对于整个循环水泵的流量非常小,在电流和出口压力等参数上未能反映。在筒体自身重量和水流冲刷的作用下,当裂纹发展到一定程度,外筒体整片破裂。外筒体产生裂纹并破裂的原因,与制造缺陷有很大关系,也可能是运输、安装过程中受到了损伤。
2.3 故障发生后损坏扩大的分析
2A循环水泵电流和压力下降前,出口碟阀已发生故障,自主关闭至65°位置。其后,继续运行1.5 h后启动2B循泵,又12 min后碟阀全关。运行人员就地确认后停泵,期间运行约10多分钟。在出口碟阀离开全开位置及循环水泵电流下降后,数秒内碟阀一度关至25°开度,约40 s后信号消失。期间造成电流短暂的波动上升,然后又迅速下降。在这以后,前池滤网后水位上升速度明显加快。可以看出,经过这一波动,外套筒的泄漏有所加大。在此后至2B循环水泵启动这段时间内,循泵电流和出口压力基本维持不变,前池水位小幅上升。表明循泵的运行工况稳定,外筒体泄漏没有扩大。
2B循环水泵启动后,2A循环水泵电流和出口压力均上升。出口压力回升至故障前单泵运行的0.08 MPa。这是因为系统压力增加,阻力增大,循环水泵的工作点又向左移动。此后,至2A出口碟阀突然关闭的12 min内,泵出口压力逐步降低,由0.08MPa降至0.07 MPa,电流在高位波动。前池滤网前水位,因2B循环水泵的启动迅速降低。这期间循环水泵运行不够稳定,但不能认定筒体漏水有扩大,至少破裂面积没有突然增加。
出口碟阀突然关闭后,2A循环水泵的电流由319 A下降至289 A,出口压力由0.07 MPa降至0.04 MPa。前池滤网前水位由原先上升的趋势又快速下降并稳定。考察碟阀关闭前后泵的运行工况,电流和出口压力同时大幅下降,根据泵的运行特性,流量必然大幅增加[1]。而此时出口碟阀已完全关闭,因此,外筒体泄漏面积一定是显著增大了。在碟阀全关至停泵的时间内,泵体振动大幅波动,X向最高至175.3μm,Y向最高至80.3μm,这表明该段时间内循环水泵运行极不稳定。在停泵前,电流较稳定,出口压力已降为0.03 MPa,表明筒体泄漏已非常大,但泵仍能工作。
2 A泵停止后,至8月29日重新启动,期间并未对泵作运行操作和检修工作,只是检修了出口碟阀。启泵后,电流在340 A上下波动,出口压力曲线显示为2个尖峰,最高仅为0.02 MPa,最低为0,振动在100μm以上。该次启动未走联锁,而是先开泵后开碟阀,停泵前泵出口压力已为零。从泵参数看,此时外筒体已损坏断裂。发生的时间可能是上次停泵、该次启泵及运行过程中。
3 分析建议
(1)综合循环水泵故障的全过程,运行参数异常后,尤其是振动瞬间大幅增加时,应及时停泵做检查(当时2B泵备用,有条件)。因出口碟阀发生故障,运行人员为防止循环水泵倒转而未停泵,同时检修碟阀。期间筒体泄漏未明显扩大。至碟阀突然全关,此过程中泄漏显著扩大。停泵前,外筒体并未断裂,仍能运行。其后的停泵和再次启泵过程中,泵外筒体彻底断裂。
(2)2A循环水泵在安装调试阶段状况正常,故障前运行中未发现参数异常,也无不当的操作。虽然出口碟阀先关闭了一定角度,但在泵本身无缺陷的情况下,不会造成故障。
(3)运行中2A循环水泵电流和出口压力突然下降,是循泵外筒体突然破裂,循环水大量泄漏导致流量增加所造成。筒体破裂的主要原因为故障前泵体存在严重缺陷。
(4)从泵损坏的过程看,碟阀的故障影响了运行的正确操作,其突然关闭,更使得筒体泄漏扩大。
(5)2A循环水泵外筒体的断裂,以致造成轴承损坏,最可能发生在碟阀检修后的启动、运行和停泵等状态变化过程中。
(6)对循环水泵筒体产生初始裂纹的原因,建议结合材料监测的结果,从制造缺陷、材料特性、运输安装等方面继续作进一步的分析。
4 结束语
循环水泵在运行中发生参数突然变化时,运行人员一定要引起高度重视。尤其是伴随着振动的突然增大,表明泵体很可能发生了异常。在排除系统因素影响后,应及时停泵检查。原因未找到不能再次启动,否则将会造成更大的设备损坏。
参考文献
水泵机组 篇6
国电电力邯郸热电厂13 号机组均为200MW汽轮发电机组。每台机组均配有两台100% 容量的电动给水泵组, 给水泵通过液力偶合器驱动和调速, 正常运行方式是一运一备, 两台泵定期轮换运行。给水泵年平均耗电量占发电量的2.31%, 占发电厂用电率的30%。
2 给水泵变频节能升级改造方案
2.1 方案简介
液力偶会器驱动调速的电动给水泵是不能直接进行变频改造的。要想进行变频改造, 首先必须解决液力偶会器的改造问题。通过多种方案的对比分析认为前置泵由给水泵电动机同轴驱动变速运行是安全可靠、经济合理的。故推荐前置泵由给水泵电动机同轴驱动, 工频运行时定速运行, 变频调速运行时, 变速运行方案。
本工程采用变频一拖二方案, 变频一拖二方案的电气一次接线如下图, 虚线框内设备, 为实现变频一拖二方案增加的设备。
2.2 方案详述
这一方案的运行方式是灵活的, 每台泵都可以变频运行, 每台泵都可以工频运行, 正常运行方式为一台泵变频运行, 另一台泵工频备用, 变频运行泵故障跳闸时, 连锁启动工频备用泵。如图1 所示。
(1) QS1、QS2 是单刀单掷隔离刀闸;QS3、QS4 是单刀双掷隔离刀闸。
(2) QS1 与QS2 互锁, 即QS1 合闸后, QS2 不能合闸, QS2 合闸后, QS1 不能合闸;QS3 与QS4 互锁, 即QS3 合至变频位置后, QS4 不能合至变频位置, QS4 合至变频位置后, QS3 不能合至变频位置;QS1 与QS3 联锁, 即QS1 合闸后后, QS3 才能合至变频位置;QS2 与QS4 联锁, 即QS2 合闸后后, QS4 才能合至变频位置。
2.3 操作顺序
以#1 给水泵电机为例: (1) 电机变频运行操作过程:先确定QF1 为断开状态后, 将隔离刀闸QS1 合上, 再将隔离刀闸QS3 投入到变频位置. 变频器充电完成后自动合QF1, 变频器带电机变频运行; (2) 变频切换工频操作过程:先停止变频器, 变频器自动断开QF1, 再将隔离刀闸QS3 投至工频位置, 再断隔离刀闸QS1, 然后合QF1, 电机工频运行; (3) 工频切换变频操作过程:先断QF1, 再合隔离刀闸QS1, 再将隔离刀闸QS3 投至变频位置, 变频器充电完成后自动合QF1, 变频器带电机变频运行; (4) 检修变频器时, 断开QF1, QF2 并摇出手车开关至实验位置, 再把QS3, QS4 置于工频位置, 断开QS1, QS2。
2.4 两台泵间的变频切换
通过切换两台泵都可以变频运行, 两台泵也都可以工频运行;可以在给水泵停止状态下切换, 也可以在给水泵运行状态下切换, 采用哪种切换方式由运行使用单位自行决定。
2.5 DCS调控方案
变频器通过硬接线方式, 将隔离刀闸QS1、QS2、QS3、QS4、的常开辅助触点以及工、变频运行、变频就绪、运行频率、输出电流等信号送到DCS系统, 可以在DCS操作画面上组态一次原理图, 实时显示各隔离刀闸的状态以及变频器运行的状态, 实时显示#1、#2 泵的变频运行或工频运行状态。
1、2 号给水泵启动控制逻辑, 给水泵自动调节逻辑, 多功能主油泵的起停、多功能液力偶合器工变频运行方式的切换、每台给水泵的工频启停、变频启停、变频调速泵运行与液力偶合器调速泵运行的给水自动控制与切换均由DCS组态实现。
2.6 变频器的选配
根据给水泵轴功率, 给水泵电动机的参数, 结合国电电力邯郸热电厂现场给水泵实际运行情况, 鉴于给水泵运行是否可靠运行直接决定发电机机组运行安全, 建议采用原装进口高压变频器。其主要技术参数如下表:
2.7 变频器的通风与散热
建议高压变频器采用水冷散热方式: (1) 高压变频器水冷却技术已成熟运行于高压变频系统; (2) 降温效果好, 降低设备的运营成本, 设备使用寿命长、故障率低、性能可靠; (3) 适用于现场比较脏, 灰尘比较大的环境; (4) 通风、换气、防尘、降温集于一体。
3 节能评估
3.1 节能计算
国电电力邯郸热电厂13 号机组2012 年1 至12 月, 液力偶合器调速电动给水泵耗电量平均占发电量的2.31%;年平均负荷率为74.3%, 给水泵组变频节能升级改造后, 节电率按20% 计, 年可节电568 (2842×20%=568) 万千瓦时, 可降低发电厂用电率近零点五个百分点。年节电568 万千瓦时, 就等于增加上网电量568 万千瓦时, 可增加产值2444120 元/ 年 (上网电价为0.43 元/ 千瓦时) , 可折合成标准煤1904 吨/ 年 (供电煤耗334.96 克/ 千瓦时) , 降低供电煤耗1.7克/ 千瓦时。
3.2 投资回收期
水泵机组 篇7
1 设备介绍及存在问题
1.1 设备参数
周口隆达发电有限责任公司装机容量为2×135MW, 汽轮机组为上海汽轮机有限公司制造。机组的凝结水系统设计为中压系统, 凝结水泵为上海凯士比泵有限公司制造。
1.2 改造前凝结水系统运行情况
凝结水泵作为凝结水系统中的主要辅机, 是除氧器上水的动力。凝结水系统运行时, 两台凝结水泵一台运行, 一台备用。凝结水经过凝结水泵升压后通过除氧器上水调整门后经低加系统进入除氧器, 当凝结水量流量小于102t/h时全开凝水再循环门, 以防机组低负荷运行时凝结水系统超压和凝结水泵汽蚀。凝结水系统主要用户有低压旁路减温、汽机低压缸喷水减温汽轮机猫爪冷却水等用水。
凝结水泵在变频改造以前, 除氧器水位调整门的开度由除氧器水位信号、给水流量和凝结水流量构成的除氧器水位三冲量控制回路调节控制, 调节信号通过调节阀门开度改变管路的节流损失来控制流量大小。凝结水泵采用定速运行, 保持除氧器上水调整门全开和旁路电动门处于全关, 采用调节除氧器上水主调整门开度的方式调节凝结水量来稳定除氧器的水位。由于凝节水泵选型时容量偏大又不能根据负荷状况自动调节, 靠凝结水调节门节流调节, 在额定负荷时凝结水调节门开度只能达到25%, 70MW时凝结水调门开度只有6.8%, 调整门存在较大的节流损失。同时由于频繁的对调整门进行操作, 导致阀门的可靠性下降, 影响机组的稳定运行。凝结水泵正常运行时主要参数电机功率如表2。
2 变频改造方案
通过前期调研, 结合我公司脱硫扩建可能存在6KV配电室设备间隔不足的情况, 把#1、2机组的四台凝结水泵高压电机改造为低压变频控制的380V电机。通过改变凝结水泵的转速来调节除氧器水位, 全开除氧器水位调节门, 消除凝结水系统在运行过程中的节流损失, 达到节能将耗的目的。
3 效果检查
(1) 改造前后凝泵功率对比及节能计算如表3。
节能估算:按负荷率75%计算, 凝结水泵改变频后每小时可以节约电量136kw·h, 全年运行小时按05年的运行小时计算为7 600小时。每台机组可以节约厂用电为:136×7 600=1 033 600kw·h, 每度电按0.27元计算, 凝结水泵改为变频后每台机组每年可以实现收益27.9万元。
(2) 投资收益:经咨询变频器装置经销厂家, 每台变频器柜屏组屏后价格在19万元左右, 电机约4.2万元, 具体价格根据招标情况确定。安装材料费约9.156万元, 另外人工费0.3万, 两台凝结水泵电机电气费用约56.356万元。
每台机组每年可以实现收益27.9万元, 24月收回投资。
(3) 间接节约设备投资及用途:对两台凝结水泵进行变频改造后, 原电机高压控制部分如表4。可以用到以后脱硫改造项目, 间接为每台机组脱硫项目节约资金20万元。
4 改造后需要完善的问题
改造后, 发现变频器发热严重, 加装冷却风扇, 降低变频器运行温度。
5 总结
5.1 项目方案简述
5.2 项目预期目的
凝泵可以根据除氧器水位调节转速, 以实现节能和凝结水系统设备运行稳定。
5.3 项目实施简要经过
(1) 简况:2007年5月10日~30日#1机中修期间, 对#1机#1、#2凝结水泵进行变频改造, 5月30日#1机#1、#2凝结水泵变频改造完成。
(2) 费用:1) 设备材料费48.65万元;2) 改造后腾出2台高压柜价值20余万元, 可用于脱硫改造项目使用;3) 项目实际费用48.65-20=28.65万元。
6 项目改造后的使用效果
6.1 运行参数
(1) 凝泵运行方式:除氧器水位靠凝泵电机变速调节, 除氧器水位调整门基本全开。只有在低峰负荷时, 为保持凝泵母管压力不低于0.75MPa, 才适当节流除氧器水位调整门。在高于90MW后, 除氧器水位调整门基本全开。
(2) 改造前后数据对比 (就地实测转速比CRT显示低40rpm, 表格内转速为实际转速) , 如表6-8。
(3) 凝泵改变频运行后, 实际耗电数据对比如表9。
6.2 经济性评价
凝结水泵变频改造后节电效果非常明显, 机组负荷率越低节电越明显, 在机组负荷70mw时, 可以节约55.6%;在135MW负荷时, 节电22%;在机组负荷率为70%时, 节电效果近40%。按照06年#1机凝结水耗电179.9万度, 机组负荷率72%, 节电38%计算, 凝结水泵改变频后年可节电量约68万度。
6.3 安全性评价
变频调速解决了启动时大电流对电机的冲击, 延长了电机的使用寿命。采用变频调速后, 低负荷时, 凝结水泵低速运转, 泵必需的汽蚀余量 (NPSH) 降低, 降低了泵内发生汽蚀的可能性 (因泵必需的汽蚀余量近似与转速的平方成正比) , 延长了水泵的寿命, 提高了凝结水泵的运行可靠性。变频调速运行时, 其出口门和调节阀可全开, 利用转速调节流量和压力, 改善了由于阀门调节时对管系的冲击, 降低了调节阀前后管系泄漏的可能性。也由于高压变频器的软起动, 有效消除“水锤”效应和空化现象, 减小对管网和泵的冲击, 延长泵体寿命和减小管网及附件的损耗, 从而减少了维护工作量, 提高了系统的安全可靠性。
变频调速运行, 凝结水的压力比定压运行低, 使得在定压运行时出现的凝结水压力高造成凝结水管道振动大、凝结水最小流量调整门漏流、给水泵机械密封冷却水管道振动和噪音大、调整门容易多次损坏的现象得以消除或减缓。
凝结水泵变频运行后, 设备运行状况平稳, 凝结水管路无晃动, #1机除氧器水位调节门啸叫声消除, 具体数据如表10。
7 结论
凝结水泵变频改造实际费用28.65万元, 改造后年可节电量约68万度。通过对凝结水泵的变频改造, 凝结水泵可以随机组负荷的变化而调节输出功率, 避免了机组低负荷时凝结水系统因节流造成的损失, 获得显著的节能效果。消除了凝结水管路晃动、#1机除氧器水位调节门啸叫噪声, 安全性提高, 达到预期目的。为进一步减少发电成本, 提高竞价上网的竞争能力, 我公司还将对其他重要辅机如循环水泵、引风机、一次风机等进行变频改造。
摘要：本文介绍了周口隆达发电有限公司凝结水泵电机变频改造的实施方案, 结合变频改造前后参数的比较, 展示了变频改造明显的节能降耗效果, 为其他重要辅机变频改造工作提供了参考。
关键词：凝结水泵,变频,节能分析,改造
参考文献
[1]白恺, 孙维本.火电厂大型电动机应用变频调速技术的可行性[J].华北电力技术, 1999 (11) :33-35.
[2]王新华.凝结水泵电机变频改造可行性探讨[J].安徽电力科技信息, 2008 (1) :11-15.
水泵机组 篇8
1975年开始, 宁夏先后建设了同心、固海、盐环定、红寺堡、南山台子、宁东等扬水工程, 建成大小扬水泵站近百余座, 安装水泵机组500余组, 为宁夏中南部干旱带社会经济发展做出了巨大贡献。近几年来, 随着全国大型泵站更新改造工程的实施, 宁夏新建和改造扬水泵站30多座, 加快了全区水利经济建设的步伐。
红寺堡扬水管理处检修队自1998年成立以来, 先后完成了红寺堡、海子塘、新圈、兴仁、下马关、鲁家窑、宁东、固海黑水沟、唐圈、长山头等15座泵站的机电设备安装工程。由于大多数扬水泵站水泵电机体积大, 重量重, 吊装困难, 安装精度高等特点, 安装中借助一般机械、工具、人力安装时, 不仅浪费人力, 且安装效率低, 工期长。近几年宁夏在大型卧式水泵和电机的安装中, 由于冬季施工, 春季上水, 工期紧, 又要确保安全、保证施工质量, 防止安装不当发生窜轴、拉瓦、振动, 影响机组寿命。根据水泵机组安装相关规范标准, 经过实践总结出了水泵、电机安装流程并制定了各流程详细的技术要求和技术措施, 提高水泵机组的安装效率。下面以固海长山头大型水泵机组的安装为例介绍水泵机组的安装流程和采取的技术措施。
长山头泵站是固海扬水工程的第三级泵站, 控制灌溉面积48.25万亩, 总扬程58.6米, 总设计流量18.7m3/s, 装机容量达20300千瓦, 安装大型水泵机组9组, 其中2500KW电机7台, 单机重量24吨, 48寸离心水泵7台, 单机重量18吨。工程由红扬公司承建, 机电设备由红寺堡扬水管理处检修队安装 (图1) , 安装于2013年1月开始, 4月1日正式上水。
2 水泵机组安装流程及技术措施[1]
水泵机组安装流程为:划定安装基准线→基础垫铁位置找平→水泵吊装就位→水泵基础地脚螺栓孔一次灌浆→水泵精平、紧固→电机吊装就位→电机基础地脚螺栓孔一次灌浆→精调电机同心度、紧固→水泵机组基础二次灌浆。
2.1 划定安装基准线
首先对水泵和电机基础地脚螺栓预埋孔组中心、水泵进出水管道中心、水泵和电机底座地脚螺栓孔组中心、基础高程进行复测检查, 确保各尺寸匹配, 其中:基础高程要低于水泵机组底座安装高程50~80mm;然后划出水泵和电机基础的纵向和横向中心线、进出水管路中心线和中心高程、水泵进出水法兰垂直中心线作为安装基准线 (图2) , 其中:水泵基础横向中心线在地面的垂直投影与水泵进出水管路中心线重合, 安装基准线与基础实际中心线允许偏差为±20mm。
2.2 基础垫铁位置找平
水泵机组基础垫铁位置找平的目的是增大垫铁与水泵机组底座的实际接触面积, 确保垫铁与基础面、水泵机组底座面接触的良好, 以免影响机组运行时的振动。要在垫铁位置的基础面铲出麻面, 找平的基础面积要大于垫铁面积, 斜垫铁的斜度为1:15, 垫铁的面积根据设备负荷按下式计算:
式中:A:垫铁面积;
Q:设备重量加在该垫铁组上的负荷 (N) ;
Q:地脚螺栓拧紧所分布在该垫铁组上的负荷 (N) , 可取螺栓的许可抗拉力;
R:基础的单位面积抗压强度 (MPa) , 可取混凝土设计强度;
C:安全系数, 宜取1.5~3。
2.3 水泵吊装就位
水泵吊装就位要以划定的安装基准线为基准, 以水泵进出水口法兰和半联轴器端面垂直中心线和中心点为定位基准, 利用重锤投影法使定位基准与安装基准线吻合。先调整水泵水平, 其次调整高程, 最后调整中心, 使水泵就位。由于水泵机组重量大, 采用吊车和钢丝绳直接吊装时, 水泵倾斜较大, 需借助调整螺钉调节水平和高程, 该方法费时、费力, 安装效率极低。为了提高水泵机组双向水平调节的效率, 吊装时可借助手动葫芦调节水平和高程, 提高安装效率。
水泵的吊装借助三个手动葫芦 (图3) , 两根钢丝绳分别挂在水泵轴向两侧导水室上, 用手动葫芦调节水泵轴向水平, 通过重锤投影法测量半联轴器端面的垂直度, 或使半联轴器的端面与重锤垂线平行;第三根钢丝绳挂在水泵进水口法兰处 (水泵的重心偏进口) , 用手动葫芦调节水泵径向水平, 通过重锤投影法测量水泵出水法兰端面的垂直度, 或使法兰面与重锤垂线平行。水平调节完毕后, 通过吊车整体上下调节水泵安装高程, 使水泵出水口法兰中心高程与划定的出水管管道中心高程相同, 并复测水平。然后粗调水泵中心后, 在不放垫铁的水泵底座底部放入调整螺钉, 调整螺钉支撑板应水平, 且厚度宜大于螺钉直径, 通过撬杠或侧面调整螺钉精调水泵中心并稳定水泵, 使水泵进出水口法兰中心线的垂直投影与划定的水泵基础横向中心线或进出水管道中心线重合, 使水泵轴中心线的垂直投影与划定的基础纵向中心线重合, 同时复测水平和高程, 对安装基准线的允许偏差为±2mm。
待水泵中心、高程和水平调整好后, 按照以下要求放入垫铁 (图4) :垫铁端面应露出设备底座外缘, 平垫铁宜露出10mm~30mm, 斜垫铁宜露出10mm~50mm, 垫铁组伸入底座面的长度应超出设备地脚螺栓的中心。每一垫铁组垫铁的数量不宜超过5块, 厚的宜放在下面, 薄的宜放在中间, 且不宜小于2mm。在不影响灌浆的情况下, 垫铁组应放在靠近地脚螺栓和主要受力部位的下方。垫铁厚度根据预留的基础面与水泵底座面的距离确定, 垫铁组总高度为50mm—80mm。地脚螺栓的垂直度允许偏差为8/l00°, 地脚螺栓任意部分离孔壁的距离应大于15mm。螺栓应露出螺母, 露出的长度宜为螺栓直径的1/3~2/3, 地脚螺栓与水泵底座螺栓孔要填充软物, 以使螺栓与孔之间的间隙均匀, 并保护螺纹。
2.4 水泵基础地脚螺栓孔一次灌浆
水泵就位后即可对地脚螺栓预埋孔灌浆, 灌浆前应清洁预埋孔, 采用强度比基础高一级的细碎石混凝土灌浆, 灌浆高度小于平垫铁, 防止地脚螺栓倾斜。寒冷天气要做好灌浆的保温工作。整个灌浆要一气呵成, 不能断续浇注。
2.5 水泵精平、紧固
待混凝土凝结后, 打开水泵泵壳, 以水泵水平中开面为定位基准, 在水泵中开面上放置水平仪通过调整螺钉和垫铁组调整水泵精平。整体安装的泵纵向安装水平偏差不应大于0.10/1000, 横向水平偏差不应大于0.20/1000, 并应在泵的进出口法兰面或其他水平面上进行测量, 解体安装的泵纵向和横向安装水平偏差不应大于0.05/1000[2]。水泵精平调整合适后即可紧固地脚螺栓并将垫铁组焊固。
2.6 电机吊装、就位
电机吊装就位是以电机底座面、水泵半联轴器端面和外径表面为定位基准, 利用水平仪、平尺、塞规等量具, 使电机轴与水泵轴的同心度基本吻合, 就位顺序是先调整电机水平, 其次调整高程, 最后调整中心, 一般偏差不超过0.5mm。电机的吊装借助三个手动葫芦和一个定滑轮 (图3) , 两根钢丝绳分别挂在电机底座内侧吊耳上, 用手动葫芦调节横向水平, 通过水平仪在电机底座上测量;为了防止钢丝绳受力不均或出现不受力的情况, 电机外侧吊耳采用定滑轮和手动葫芦配合调节轴向水平, 通过重锤投影法测量半联轴器端面的垂直度测量, 使重锤垂线与电机半联轴器端面平行。
水平调节完毕后, 移动电机, 使电机半联轴器与水泵半联轴器之间预留6~12mm的距离, 然后用一把卡尺或平尺接触两个半联轴器最大外径表面, 通过天车吊钩对两轴的高程和中心进行粗调 (图5) , 目测卡尺与两个半联轴器外表面上、下、左、右4个测量点之间的间隙, 调整电机使两个半联轴器表面与卡尺之间的间隙均匀、平行。由于重量大, 稳定性差, 直接借助撬杠、调整螺钉等工具同样费时、费力, 效率极低, 且精度较低。为了提高电机初步就位粗调同心度的效率, 设计制作了专用夹具 (图4) 稳定电机。夹具由两个半圆箍圈、夹板、塞规和夹紧螺栓组成, 箍圈整体车削而成, 内孔尺寸与半联轴器外径相同, 配合夹紧螺栓箍紧两个半联轴器, 箍圈上开有四个小孔, 用来放入相同尺寸的塞规调整半联轴器四点的间隙, 并用夹板和夹板螺栓夹紧。通过初步就位, 不仅提高了初步就位效率, 电机和水泵的同心度误差不超过0.4毫米, 精度较高, 为电机精调同心度奠定了基础。
待夹具夹紧电机后, 在电机底座下部和侧面不放入垫铁的位置放入调整螺钉支撑和稳定, 按水泵吊装就位垫铁的要求放入垫铁。
2.7 电机基础地脚螺栓孔一次灌浆
电机基础地脚螺栓孔一次灌浆同水泵。
2.8 精调同心度、紧固
待混凝土凝结后, 以水泵轴线为基准, 用千分表和塞规或两个千分表测量电机轴与水泵轴的同心度偏差 (图2~6) , 将磁性表座吸在水泵半联轴器上, 一个千分表的触头接触在电机半联轴器外径表面上, 另一个千分表的触头接触在电机半联轴器端面上, 调整千分表读数为零, 盘动电机转轴, 从上下左右四个位置读出径向和轴向偏差, 通过调整螺钉和垫铁对电机进行同心度精调。联轴器直径小于300, 调整误差在0.05mm以内, 大于300mm, 调整误差小于0.1mm。
2.9 水泵和电机基础二次灌浆
电机调正后, 水泵和电机底座与基础之间的空隙也要用水泥浆充分填满, 水泥浆用清洁的砂子和高标号的水泥按1:1的比例调制。
3 结语
扬水泵站大型水泵机组具有重量大、体积大、安装精度高的特点, 应制定详细的安装流程、技术要求, 确保规范、安全、精确施工.固海长山头泵站机泵设备安装, 借助手动葫芦、定滑轮、自制夹具等工具, 大大提高了水泵机组吊装就位效率, 确保工程质量和工期, 工程期限比预计期限提前了20天, 泵站于2013年4月1日首次开机上水, 经过近四个月的春夏灌运行, 机组运行平稳, 上水量、设备技术参数均满足设计要求。
参考文献
[1]机械工业部.GB50231-98.机械设备安装工程施工及验收通用规范[S].北京:中华人民共和国建设部, 1998.