超临界600MW机组低加疏水泵的改造

超临界６００　ＭＷ机组低加疏水泵的改造　王　亮　华能安徽分公司，安徽合肥２３００７１　［摘　要］　华能巢湖发电有限责任公司１、２号超临界６００　Ｍｗ机组投产初期低压加热器（低加）疏　水泵经过多次调试，始终不能正常投入运行。分析认为，该机组低加疏水泵系统阻力较　大，达不到泵的必需汽蚀余量，从而使疏水泵入口产生汽蚀，不能满足高负荷连续运行　的要求。为此，将低加疏水泵首级叶轮改为双吸叶轮。改造后，低加疏水泵在６００　Ｍｗ　额定负荷下汽蚀余量大于泵的必需汽蚀余量，可连续运行，满足机组运行需要。　［关键词］　超临界；６００　ＭＷ机组；低加；疏水泵；汽蚀余量；汽蚀　［中图分类号］　ＴＫ２６４　［文献标识码］　Ｂ　［文章编号］　１００２—３３６４（２０１１）０９—００８３—０３　Ｉ－ｏｏｉ编号］　１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—３３６４．２０１１．０９．０８３　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮ　ｏＦ　ＤＲＡＩＮ　ＰＵＭＰ　ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ　ＦｏＲ　ＬｏＷ—ＰＲＥＳＳＵＲＥ　ＨＥＡＴＥＲ　ｏＦ　６００　ＭＷ　ＵＮＩ　ＷＡＮＧ　Ｌｉａｎｇ　Ｈｕａｎｅｎｇ　Ａｎｈｕｉ　Ｂｒａｎｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３００７１，Ａｎｈｕｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐｓ　ｏｆ　ｌｏｗ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｈｅａｔｅｒｓ　ｆｏｒ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｕｎｉｔｓ　ｎｏ．１　ａｎｄ　ｎｏ．２　ｉｎ　Ｈ　ｕａｎｅｎｇ　Ｃａｏｈｕ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｅｓｔｓ　ｏｆ　ｍａｎｙ　ｔｉｍｅｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ｐｕｔｔｉｎｇ　ｔｈｅｍ　ｉｎｔｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｓｔｉｌｌ　ｃａｎ’ｔ　ｎｏｒｍａｌｌｙ　ｐｕｔ　ｉｎｔｏ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｆｒｏｍ　ｂｅｇｉｎｉｎｇ　ｔｏ　ｅｎｄ．Ｉｔ　ｉｓ　ｂｅｌｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｉｎ　ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｌｏｗ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｈｅａｔｅｒ　ｆｏｒ　ｓａｉｄ　ｕｎｉｔｓ　ｉｓ　ｌａｒｇｅｒ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ　ｍａｒｇｉｎ　ｏｆ　ｓａｉｄ　ｐｕｍｐｓ　ｃａｎ’ｔ　ｂｅ　ｒｅａｃｈｅｄ，ｔｈｅｒｅｂｙ，ｍａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｔ　ｏｆ　ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐｓ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ，ｃａｎ’ｔ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄ．Ｆｏｒ　ｔｈｉｓ，ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ—　ｓｔａｇｅ　ｉｍｐｅｌｌｅｒ　ｏｆ　ｓａｉｄ　ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｏｎｅ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｕｃｔｉｏｎ　ｉｍｐｅｌｌｅｒ．Ａｆｔｅｒ　ｒｅｔｒｏ—　ｆｉｔｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ　ｍａｒｇｉｎ　ｏｆ　ｓａｉｄ　ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐｓ　ｕｎｄｅｒ　ｒａｔｅｄ　ｌｏａｄ　ｏｆ　６００　ＭＷ　ｉｓ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｎｅｃｅｓ—　ｓａｒｙ　ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ　ｍａｒｇｉｎ，ｃａｎ　ｋｅｅｐ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｉｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｒａｉｎ　ｐｕｍｐ　ｏｆ　ｌｏｗ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｈｅａｔｅｒ；ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ　ｍａｒｇｉｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｃａｖｉａｔｉｏｎ　ｍａｒｇｉｎ；ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ　华能巢湖发电有限责任公司１、２号ＣＬＮ６００一　统阻力过大，达不到泵的必需汽蚀余量，从而使疏水泵　．２／５６５／５６５型超临界、一次中间再热、三缸四排汽　人口产生汽蚀，不能满足高负荷连续运行的要求。为　轮机组投产初期，低加疏水泵经过多次调试始终不　此，对低加疏水泵进行了适当改造，改造后运行效果良　正常投入运行。分析认为，２号机组低加疏水泵系　好。　者简介：　王亮（１９８１一），男，安徽合肥人，双学士学位，工程师，华能集团安徽分公司规划发展部项目经理。　一ｍａｉｌ：　ｋｅｎｔ１６８＠ｓｏｈｕ．ｔｏｍ　发电一　技术论坛一发　电　技　术　论　坛　１低加疏水泵汽蚀现象　装置的汽蚀余量（ＮＰｓＨ　），与低加疏水泵本身无　关，而与装置的进口管路系统（管路的走向、管径、内部　的清洁度、粗糙度等）、介质密度、介质温度、介质汽化　压力有关；低加疏水泵必需汽蚀余量（ＮＰＳＨ　）由其本　身决定（与泵的设计、制造工艺有关），而与管路系统无　关，泵的ＮＰＳＨ　始终保持不变。ＮＰＳＨ　是为了保　证低加疏水泵不发生汽蚀，要求泵进口处单位介质具　有超过汽化压力的富裕量，ＮＰＳＨ　越小，泵的抗汽蚀　性能越好。图１为ＮＰＳＨ　和ＮＰＳＨ　的关系曲线。　毫　流量Ｑ　圈１　ＮＰＳＨ．与ＮＰＳＨ，的关系曲线　由图１可见，ＮＰＳＨ　小于ＮＰＳＨ　是低加疏水泵　发生汽蚀的直接原因。　２原低加疏水泵汽蚀余量分析　原ＱＧＹ１７０—１９５Ａ（卧式）低加疏水泵设计参数　见表１。　表１原低加疏水泵设计参数　项目　参数　流量／ｍ０・ｈ　出口压力／ＭＰａ　效率／　转速／ｒ・ｒａｉｎ　轴功率／ｋＷ　ＮＰＳＨ　／ｍ　２号机组６００　Ｍｗ负荷下低加疏水泵运行约　２　ｒａｉｎ后出现严重汽蚀现象，低加疏水泵发生剧烈振动　和异音，停运泵。机组６００　Ｍｗ负荷下低加疏水泵瞬　间投运参数见表２。　表２低加疏水泵瞬间投运原参数　项目　数值　机组负荷／ＭＷ　６００　当地大气压力／ＭＰａ　Ｏ．１Ｏ１　３９　进水温度／℃　９Ｏ　对应的饱和蒸汽压力（查表）／ＭＰａ　０．０７３　７　出口压力（表压）／ＭＰａ　１．６　进水压力（表压）／ＭＰａ　０．０１～０．０１　进水密度／ｋｇ・ｍ　９６５．１３　原低加疏水泵人口最小绝对压力为０．０９１　ＭＰａ，则低加疏水泵装置ＮＰＳＨ　为１．８７　ｍ，而低　疏水泵ＮＰＳＨ　为３　１ＴＩ，因此低加疏水泵会发生严　汽蚀，导致疏水泵不能正常运行。　柚　３　改造方案　娼　¨　加　３．１重选泵型　将原卧式疏水泵改为引进美国ＩＴＴ公司技术　ＱＮＬＰＤ系列多级节段式、筒袋型结构立式疏水泵，　泵首级叶轮为双吸式结构，压水室为螺旋壳结构，具　较高的吸人性能，能自动平衡叶轮内部的轴向力，有　宽的高效率运行范围；材质采用奥氏体不锈　ＺＧ１Ｃｒｌ３ＮｉＭｏ，具有较强的抗汽蚀性能。改造后的　加疏水泵型号及参数见表３。　表３低加疏水泵型号及参数　项目　内容　型号　ＱＮＬＰ１６０—１８０（立式）　流量／ｍ。・ｈ　１６０　出口压力／ＭＰａ　２．０２８　６　效率／　８０　转速／ｒ・ｍｉｎ＿１　１　４８０　轴功率／ｋＷ　１１６．４　ＮＰＳＨ　／ｍ　≤１．５　３．２入口管道改造　取消１个原疏水泵入口弯头，缩短管路长度，将　疏水泵人口管径ｄ２１９　ｍｍ改为ｄ２７３　ｍｍ。通过缩　管路长度，减少阀门、大小头、弯头等附件增加了系　装置的ＮＰＳＨ　，减小了吸入损失。　４　改造效果　改造后低加疏水泵在６００　Ｍｗ额定负荷下运　参数见表４。　表４低加疏水泵运行参数　项目　机组负荷／ＭＷ　当地大气压力／ＭＰａ　进水温度／℃　对应的饱和蒸汽压力（查表）／ＭＰａ　改造后，低加疏水泵入口最小绝对压力为　０．１２１　３９　ＭＰａ，低加疏水泵装置ＮＰＳＨ　为５．０４　ｍ，　ＮＰＳＨ　为１．５　ｍ，即６００　Ｍｗ额定负荷时，汽蚀余量　ＮＰＳＨ　￣ＮＰＳＨ　，因此低加疏水泵可连续运行，未再　出现严重汽蚀现象。　［参　考　文　献］　Ｅｌｉ　杨诗成．泵与风机［Ｍ］．２版．北京：中国电力出版社，　数值　出口压力（表压）／ＭＰａ　２００２．　进水压力（表压）／ＭＰａ　㈣　∞的　７．　　＝　三　叭　Ｏ　９３　［２］　陈汝庆．汽轮机原理及运行［Ｍ］．北京：中国电力出版社，　进水密度／ｋｇ・１２１　２０００．　改造后泵ＮＰＳＨ　／ｍ　［３］吴季兰．汽轮机设备及系统［Ｍ］．北京：中国电力出版社，　１９９８．　（上接第８２页）　定值偏差最大值为０．５４　ＭＰａ，机组实际功率与负荷指　令偏差最大值为４．３　Ｍｗ；机组降负荷工况下，主蒸汽　压力与压力设定值偏差最大值为０．４６　ＭＰａ，机组实际　羽　黎　功率与负荷指令偏差最大值为３．３　Ｍｗ。因此，控制　糕　系统优化后机组稳态下负荷偏差减小，在机组变负荷　过程中主蒸汽压力波动小，在稳定负荷下主蒸汽压力　与压力设定值偏差较小，控制品质显著提高。　１０：３０：００　１０：４０：００　时刻　［参　考　文　献］　［１］黄红艳，陈华东．超临界直流锅炉控制系统的特点及控制　１～过热度２一燃料主控　３一压力ＰＩＤ输出　４一机组负荷指令　方案ＥＪ］．电力建设，２００６，２７（３）：１—３．　５一实际功率６一实际压力定值７一定压设定值８一主蒸汽压力　［２］张法文．直流炉单元机组自动调节系统［Ｍ］．北京：水力　图４机组降负荷时的控制参数变化　电力出版社，１９８６．　［３］刘吉臻．协制与给水全程控制［Ｍ］．水力电力出版　机组在稳态时主蒸汽压力与压力设定值偏差最大　社，１９９５，１１：２—５，１８—１９．　值为０．３３　ＭＰａ，机组实际功率与负荷指令偏差最大值　［４］　夏明．超临界机组汽温控制系统设计［Ｊ３．中国电力，　为０．１　Ｍｗ；机组升负荷工况下主蒸汽压力与压力设　２００６，３９（３）：７４—７７．　发　电　技