文档介绍：多级立式凝结水泵配置方案与布置优化设计
多级立式凝结水泵配置方案与布置优化设计
摘要:本文根据国内外建设以及投产的百万千瓦级机组凝结水泵配置和运行的经验,概况出凝结水泵配置的基本方案,并从技术性和经济性角度综合分析最优凝结水泵配置。最后以该最优配置为基础,提出多级立式凝结水泵优化布置设计方案。
关键词:凝结水泵;配置方案;布置优化设计;综合分析
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
凝结水泵作为发电厂的主要动力设备之一, 其配置直接影响机组整体运行的经济性和安全性。凝结水泵的台数和容量选择,取决于机组容量、设备质量、机组在电网中的作用、设备投资等诸多因素。另外,近年来高压变频技术在凝结水泵上运用越来越多, 提高了水泵流量适应性,且使水泵在非设计流量时的运行效率也比较高[1]。
本文针对百万千瓦级机组常见的凝结水泵配置方案,从技术可靠性、运行经济性两方面进行比较, 提出百万千瓦级机组凝结水泵的优化配置方案。并以最优配置方案为基础,进行多级立式凝结水泵、电机以及进出口管线的优化布置设计。
目前国内百万千瓦级机组采用的凝结水泵一般采用多级立式、双吸离心泵。凝结水泵筒体采用钢制圆形或方形筒体,用混凝土浇筑于凝结水泵坑内,泵芯与筒体通过法兰连接,O型圈密封。蜗形泵壳、短管、导管及出水导管之间采用法兰、止口连接方式,上轴顶部与电动机轴之间采用带法兰的套筒式联轴器连接。
根据国内外已建成的百万千瓦级机组,凝结水泵的配置状况可以归纳为两大类,每类均可配置1-2台变频器,见表1。
表1 国内外已建成的百万千瓦级机组常见凝结水泵泵配置类型
在目前的生产技术条件下,凝结水泵的可靠性已经很高,但还是存在故障的可能性,2x 55%这种配置方案没有备用,一旦发生故障,会直接影响机组的可用率和经济性。故凝结水泵仅按2 x 110%和3 x 55%两种方案进行配置,这两种方案均设有备用,当其中1台发生故障,启用备用就能完全能满足整个机组需要,不会影响机组的可用率,符合《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)和国内外机组凝结水泵配置和运行的经验。
每台机组设2台110%流量的凝结水泵时, 通过主管路上的调节阀或变频器调节来调节流量。此配置系统简单,节约厂房布置空间,运行维护方便,但低负荷工况下凝结水量接近泵的最小设计流量时,系统产生振动,能耗增加显著。
每台机组设3台55%流量的凝结水泵时,低负荷工况下单台55%流量的凝结水泵运行,避免低负荷工况下凝结水量接近泵的最小设计流量而带来的系统振动及能耗增加的问题。由于设备增加1台,对有限厂房空间内进行布置提出更高要求,但系统仍然比较简单,便于运行维护。
综上所述,从技术性角度考虑,每台机组配置3台55%流量的凝结水泵更具优势,且当机组常年负荷基本稳定,一般不采用变频器。
方案经济性对比
技术方案的经济性比较可采用有多种方法,常见的有属于静态分析法的抵偿年限法, 计算费用法等;又有属于动态分析法的现值法,最小年费用法等。相对于静态分析法,动态分析法考虑了资金的时间价值,对方案实施全过程中发生的所有资金款项, 如各年的投资, 运行维护费用等资金都考虑其时间价值, 因此