火电厂给水泵设计与优化分析

火电厂给水泵设计与优化分析

包兴贵

河北大唐国际唐山热电公司河北唐山063029

摘要：火电厂给水泵设计的优化，可以改善给水泵效率，达到经济性目标而选用的方式是科学合理的。在设计工作中，要按照叶轮的形式，选择最佳的铸造方式，同时按照叶轮不同部位的几何参数对性能构成的影响，科学确定。最为关键的影响因素是叶轮、导叶进出口安放角、叶片的进出口形状、流道转弯部分以及扩散部分形状等。有了最佳的设计几何标准后，还需要有精确的加工以及组装质量，才可以确保泵有很高的出厂质量，为了使泵可以高效及稳定运行给予一定的基础。针对火电厂给水泵的实际情况进行设计，从而使火电厂给水泵得到优化。

关键词：火电厂；给水泵设计；优化

引言

调整火电厂给水泵系统的油压、控制火电厂给水泵系统的出口、提升火电厂给水泵系统的工作效率等方式可以有效地解决火电厂给水泵系统的问题。本文还有不足之处，希望可以帮助火电厂给水泵系统更好地解决存在的问题与漏洞。

1火电厂给水泵系统存在的问题

1.1缺乏对于给水泵油压的控制

火电厂给水泵系统在进行工作时，缺乏对于给水泵油压的控制，导致火电厂给水泵系统存在很多的问题与漏洞，增加了给水泵工作的阻力，同时也造成了相关资源的浪费。正常火电厂给水泵系统在进行工作时，只需要一定的油量就能带动整个给水泵的工作，给水泵不需要很多的油量来带动，并且没有特殊的工作需要，给水泵的油压所需比较小。火电厂给水泵系统在进行工作时，所需要的油量控制在2~3个之间，这样的用油量就是最正常的用油量，超过3个油量不仅会造成资源的浪费，也会增加给水泵工作的成本与支出。

1.2系统供给不足

火电厂给水泵系统在进行工作时，由于系统的供给不足，导致给水泵无法正常地进行工作。正常火电厂给水泵系统在进行工作时，供气压力应该要达到27GB，在通过进气管输送供给时，会降低3~8GB之间，之后供气压力会达到19~24GB之间，这样的供给是最正常的状态。但是，一旦系统的供给不足，供气压力达不到19GB时，会造成火电厂给水泵系统的运行问题。

1.3对于给水泵的认识不足

火电厂给水泵系统在进行工作时，相关工作人员以及操作人员对于给水泵的认识不足，甚至一些小型的火电厂使用的都是一些没有正常生产厂家的供水泵，这种供水泵在进行使用时，存在很大的危险隐患，对于相关工作人员与操作人员都是一种威胁。另外，对于火电厂给水泵系统的具体操作，一些操作人员没有进行系统的练习，都是通过不断按照操作流程进行操作来增加操作的熟练度，这样的操作方式不利于火电厂的发展，一旦给水泵进行了更新换代，就要重新进行操作试验与锻炼，会严重影响火电厂的日常工作。

1.4给水泵的操作存在问题

火电厂给水泵在进行工作时，一旦给水泵的操作存在问题，就有可能造成给水泵的系统程序错乱，给水泵出现短路与不规则振动的现象。在火电厂给水泵进行工作时，给水泵需要进行换瓦操作，把原本给水泵上顶缝隙的0.3mm变成0.38mm，增加了0.08mm。在进行换瓦之后，给水泵正常开始工作，当给水泵达到5000转/min时，给水泵出现了振动情况，并且随着转动频率的不断变大，给水泵的振动频率也在不断变大。这种换瓦的操作能更直观地了解给水泵的工作过程，也能最直观地感受给水泵在达到一定的工作速度时，给水泵会出现一定的振动，这种振动是由于给水泵的工作运行速度产生的，同时也是给水泵操作顺序与操作方式的问题。

2火电厂给水泵常用设计方法和特点

2.1常用配置的特点和系统

从给水泵的驱动方式来看，主要包括小汽机驱动与电动机驱动等两类，配置方式涵盖以下四类：两汽一电、两电+一备、三电+一备、三电等等。为了有效改善给水泵运行过程当中的稳定性，大容量机组通常选用变速调节类型的给水泵，转速介于5000～8000r/min范围内。在同等流量与扬程的工况下，选用高速给水泵，可以较大程度减少泵的体积，并且使泵的重量得以减轻，进一步节省制造所需的材料，使运行经济性得到提高。汽动给水泵系统具有复杂性，除主设备给水泵汽轮机、主给水泵及前置泵外，还包括高低压供汽系统、润滑油系统、轴封系统、疏水系统、排汽系统以及盘车装置等等，同时还包括电液控制系统。电动给水泵系统相对来说则比较简单，主要设备包括前置泵、电机、主给水泵、齿轮箱，辅助系统主要包括润滑油系统。

2.2火电厂的配置

在大机组的火电厂给水系统当中，通常需要配置两台容量50%的汽动给水泵，一台容量达到30%的电动调速给水泵，在汽动给水泵出现故障时，作为备用泵。电动给水泵在机组处于正常运转的情况下，处在备用的状态。但是在汽轮机甩负荷，以及汽动给水泵发生故障的情况下，电动给水泵能够及时切换到工作状态。

3火电厂给水泵设计的优化措施

3.1调整火电厂给水泵系统的油压

调整火电厂给水泵系统的油压能有效地控制给水泵的运行，增加火电厂给水泵系统的运行速度，同时也能节省很多的资源，在一定程度上节省了火电厂工作的成本与消耗。调整火电厂给水泵系统的油压，从原本的0.7MPa到0.8MPa，盘车油压也从原本的0.4MPa升到0.5MPa，这样的油压能更好地带动给水泵进行日常的工作，减少油压带给水泵的运行压力与阻碍，提高火电厂给水泵系统的运行效率，改进火电厂给水泵系统的运行速度。

3.2控制火电厂给水泵系统的出口

火电厂给水泵系统在进行运行时，为了更好地增加给水泵的运行速度，减少相关操作人员与工作人员的工作内容，要控制火电厂给水泵系统的出口，升级与优化火电厂给水泵系统出口的出水方式，减少出水的压力与避免相关周围零件的破损，增加火电厂给水泵系统的寿命。电厂发电机组给水泵汽机火电厂给水泵系统出口的转变要慢慢进行，分批次对出口的出水方式与压力进行调整，首先，要调整火电厂给水泵系统出口的直径，从原本的22cm变成16cm，缩小原本的三分之一；其次，计算此次出口运行速度与运行压力，再一次调整火电厂给水泵系统的出口的面积，从原本的16cm变成13cm，缩小了原本的七分之一，然后继续测量与分析火电厂给水泵系统出口的运行速度与压力，直到火电厂给水泵系统出口的运行速度与压力达到国家规定的转速与压力。另外，还要调整火电厂给水泵的运行温差，把温差的大小调制到8~10℃之间，火电厂给水泵的温差要小于25℃，以免影响整个给水泵的运行速度与设备操作。

3.3提升火电厂给水泵的工作效率

提升火电厂给水泵的工作效率可以有效地减少火电厂给水泵系统的问题与漏洞。同时也能在一定程度上减少运行导致的给水泵的振动。控制火电厂给水泵系统的后轴承，把后轴承的圆孔直径缩小到11cm，能有效地提升火电厂给水泵系统的工作效率，在调整完后轴承的圆孔之后，再调整后轴承的进油温差，保证后轴承的进油温差控制在12℃之内，并且最大不能超过22℃。汽封系统的改进与国内大多数火电厂给水泵一样，电厂给水泵蒸汽机使用的汽封也来自主机系统。不同之处在于我国火电厂给水泵系统轴封系统使用的密封压力为3~4GB。给水泵蒸汽机汽封的蒸汽进气管导致主机轴封冷却器。通过以上系统改进，蒸汽机的给水泵运行条件下，火电厂没有发现短路的密封蒸汽进口管密封真空排水系统膨胀水箱，并没有迹象表明密封喷射蒸汽污染有使用润滑油的情况。

结束语

伴随着工业的不断发展，用电量逐渐增加，火电厂机组容量也随之增大。相关资料显示，如果把现有的给水泵效率提高5%～10%，则每年可以节省用电1亿度。因此怎样实现给水泵的高效运行，降低能源方面的损失，已经成为电力领域普遍关注的问题。本文针对火电厂给水泵的优化设计工作进行了分析，同时提出了改善给水泵效率及提高运行经济性的有效措施。

参考文献

[1]穆丽红,张增强,马俊杰．我国核级泵现状及国产化前景[J].水泵技术,2009,(3):1～3.

[2]程亮,徐智渊.AP1000火电给水泵系统设计及改进[J].机电工程技术,2013,42(2):42～46.

[3]迟秋立,姜元锋,李媛.火电厂离心式设备冷却水泵设计[J].流体机械,2012,40(1):41～45.

[4]韩瑞金.给水泵设计与组装优化分析[J].机电信息,2012,(18):133～134.

[5]邵国辉,赖喜德.现代设计方法在水泵设计中的应用[J].机械设计与制造,2009,(8):91～93.