導語：如何才能寫好一篇循環(huán)泵，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】循環(huán)泵；真空；揚程

1 概述

廣東云硫礦業(yè)化工廠十二萬噸硫酸裝置自1999年建成投產，硫酸裝置循環(huán)水系統(tǒng)，主要將冷卻塔冷卻的循環(huán)水輸送到干吸崗位的酸冷器、凈化崗位的間冷器、汽輪發(fā)電機的冷凝器進行熱交換，以滿足發(fā)電和硫酸生產的需要。

循環(huán)水系統(tǒng)主要的動力裝置配有3臺水泵，型號350S44，額定流量1260m3/h，額定揚程44m，轉速1480rpm，長沙水泵廠生產；配套電機型號Y355-1-4/220kW/6kV/26.3A/1485rpm，西安電機廠生產。

7臺冷卻塔各匹配一臺22kW電機。正常運轉時循環(huán)水泵實行兩開一備，冷卻塔運轉數(shù)量則視循環(huán)水溫決定， 開啟數(shù)量在4～7臺之間。硫酸裝置流程如下方框示意圖。

2 設備運行現(xiàn)狀

自建成投產以來循環(huán)水系統(tǒng)經一系列的設備改造和更新。2011年年終檢修把循環(huán)水泵泵組供水方式由并聯(lián)供水改為獨立供水后，循環(huán)泵泵組供水流量增多；同時對間冷器、冷卻塔等老化設備進行更新或優(yōu)化，并降低了10多米高度，從而降低了循環(huán)水揚程，泵組的總流量偏大，而在硫酸實際生產中時常要用閥門來調節(jié)流量，循環(huán)泵組功率偏大，硫酸循環(huán)水系統(tǒng)電能消耗每年高達379萬kW.h；可采取措施降低泵組流量和功率，達到降低循環(huán)水系統(tǒng)電能消耗的目的。循環(huán)泵泵組在閥門全開時流量可達到2500多m?。在目前工藝狀態(tài)下，酸冷器段所在的2#循環(huán)水泵的出口控制閥門開度約為3/4，冷凝器段的出口控制閥門開度約1/4，循環(huán)水系統(tǒng)所需流量約為2100m?，所以在生產過程需用閥門來調小流量。因此循環(huán)水泵與系統(tǒng)不匹配，泵組功率偏大，能耗增加；循環(huán)水泵偏離最佳功況運行范圍，實際效率低。

3 350 S44循環(huán)水泵節(jié)能改造的可行性

3.1 硫酸系統(tǒng)所需流量的估算

在目前硫酸循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水系統(tǒng)所需流量約為2100m?，獨立供水下單臺循環(huán)水泵的流量為1050m?。根據這一流量來選取水泵型號，由水泵的性能曲線看出，350S44A的水泵正好匹配。如果把350S44水泵改用350S44A型泵后，在控制閥門開度相同的情況下，單個循環(huán)泵流量下降約100 m3/h，兩臺泵獨立運行時總流量共少200 m3/h 左右，揚程平均下降了7米，控制閥全開時總流量可達到2600多m3/h 。（具體詳情見圖一、350 S44和350 S44A性能參數(shù)比較）

在循環(huán)泵3所在的冷凝器支路，閥門開不到2/3就可滿足冷凝器所需冷卻用循環(huán)水的要求，這時泵的流量小于1100m3 /h，泵的揚程為37米（3MW汽輪機負荷達3200 kW.h所需的循環(huán)水量約980 m3 /h）；在間冷器、酸冷器的供水支路，非高溫天氣時，硫酸供水全開2#350S44A循環(huán)水泵，流量可達到1350 m3 /h，泵的揚程為31米；完全能滿足當前循環(huán)水系統(tǒng)設備熱交換的需要。如夏天最熱天氣時，全開2#350S44A流量仍然不夠，可全開1#350S44循環(huán)水泵，在揚程在35m此時泵的流量可達到1500 m3 /h，來滿足酸冷器、間冷器的熱交換需要。

3.2 350 S44循環(huán)水泵節(jié)能改造的方案選擇

3.2.1如把2臺350 S44改為350 S44A，每臺循環(huán)泵額定功率降低了60kW.h，2臺達到120kW.h。但投入成本相對過高：循環(huán)泵匹配的160 kW Y315L1-4電機不能用原來的6000V的配電系統(tǒng)，要重新安裝一套低壓配電系統(tǒng)。一條4*120 m2 的電纜100米、一個帶軟啟動的配電箱，350 S44A循環(huán)泵價格約2.4 萬元，配套Y315L1-4電機約2.7萬元（長沙水泵總廠），更新一臺水泵帶配套電機、電纜線、軟啟動的配電箱、再加上基礎費用，約20萬元。更換二臺高效節(jié)能泵的總投資估計為40多萬元。優(yōu)點：能效高，性價比高，但投資大，安裝時間長。

3.2.2充分利用現(xiàn)有設備，保持6000V電機和電纜不變，把2臺循環(huán)水泵葉輪進行切割，把350S44循環(huán)泵葉輪直徑切割到350S44A循環(huán)泵的葉輪直徑的尺寸大小，來降低了循環(huán)泵一個等級的流量。為了證明切割葉輪降低流量的可行性，我們用2#備用泵來做試驗。2012年8月6日，小組成員馮遠友、廖國銘用以前更換拆下的350S44葉輪，到云硫機械廠把葉輪尺寸從Φ410切割到Φ370（350S44A循環(huán)泵葉輪直徑長度），8月8日在機修員工的協(xié)助下，關閉2#循環(huán)水泵的進出口閥門，拆下2#循環(huán)水泵的葉輪，并重新安裝好，向冷凝器供水，運行了兩天，試驗結果表明：電機電流從原來的24A下降到20A，功率從198kW下降到142kW，流量約1100m3/h ，循環(huán)泵的出口水溫為29℃，能滿足生產需要。所以我們選擇切割循環(huán)水泵350S44葉輪。

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1、地暖循環(huán)泵的作用就是增加地采暖熱水的循環(huán)流量，所以要想實現(xiàn)家中地采暖熱水的循環(huán)，地采暖循環(huán)泵應該安裝在回水管的主管道上，也就是家中地采暖分集水器的回水主管上。

2、地采暖循環(huán)泵的正確安裝方法是這樣的：采取與回水主管并聯(lián)的安裝方法，我們需要在地采暖分集水器的回水主管上安裝兩個三通，在兩個三通之間安裝閥門，以保證回水主管和循環(huán)泵都可以各自正常使用，在接出來的兩個三通之間安裝并聯(lián)的管道，在這個并聯(lián)管道上來安裝循環(huán)泵。

3、這種安裝方法由于是采用的與回水主管并聯(lián)的安裝方法，所以當循環(huán)泵運行時可以關閉回水主管，利用循環(huán)泵來進行實現(xiàn)熱水的循環(huán)：當循環(huán)泵停止運行時或者是循環(huán)泵損壞等時候，我們就可以關閉循環(huán)泵前后得閥門，打開回水主管道的閥門，依靠原來的供熱方式來進行。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞：CDF爐;鉛液;鉛液循環(huán)泵;鉛液;螺旋軸

中圖分類號： U642.3+1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）30-177-2

1 基本工藝過程

基夫賽特爐產出的粗鉛經排鉛口排出，以熔融狀態(tài)加入連續(xù)脫銅爐進行脫銅，脫銅后粗鉛含銅0.07～0.08%，然后加入熔鉛鍋進一步脫銅精煉，除去粗鉛中對電解有害的銅、錫等雜質，調整銻含量，達到符合電解精煉要求的合格粗鉛?；蛸愄貭t的粗鉛經溜子加入到連續(xù)脫銅爐（CDF）中。連續(xù)脫銅爐的目的是通過冷卻粗鉛使銅析出，進入冰銅相，并浮于熔池表面。連續(xù)脫銅爐主要由粘土磚和鉻鎂磚砌筑而成，爐內設3道高度各不相同的隔墻將熔池分成4部分（原料室、產物室、返回室和循環(huán)室），以控制粗鉛在爐內的運動，并有助于脫銅后的粗鉛流入一側的放鉛鍋。爐內的粗鉛從循環(huán)室出發(fā)，通過鉛液循環(huán)泵以一定的速度（～300t/h）經由返回通道回到爐子中，在這個連續(xù)的循環(huán)過程中，通過冷卻盤管使粗鉛得到冷卻。爐子兩端頭分別裝有2個天然氣燒嘴，用以將爐膛溫度維持在1280～1320℃之間。為生成冰銅，需連續(xù)加入熔融的硫，并在爐內始終維持著一層250-300mm厚的冰銅層，使渣與下面的較冷的粗鉛隔離開。鉛液循環(huán)泵就是起著維系CDF連續(xù)脫銅爐鉛液循環(huán)并控制爐內溫度的作用。

2 最初設計簡述

CDF爐鉛液循環(huán)泵的用途是將CDF循環(huán)鍋中的液態(tài)鉛輸送到其冷卻鍋中。前期的設計是根據國外有限的資料和設計院提供的技術條件進行設計。以下是當時的設計技術條件：

① 輸送物料：液態(tài)粗鉛，溫度：正常420℃，最大480℃，考慮溫度范圍0～600℃;液態(tài)粗鉛密度：10.5t/m3，黏度：2.5厘斯托克;

②輸送量Q=50m3/h（正常），最大60m3/h;揚程H=1.1m（正常），最大H=1.2m;泵入深度：0.8m

③結構特點：泵的形式：多級螺旋;軸的排列：垂直;倍增級數(shù)：Nr=1;螺旋級數(shù)：Nr=5;螺旋直徑：～290mm;套管內徑：～300mm;螺桿轉速：300～700;螺旋間距：～150;螺桿長度：～700;軸徑：110mm;設計壓力：5bar;設計溫度：500℃

④材料：套管和螺旋：AISI316;軸：AISI304

⑤傳動特性：齒輪箱形式：空心軸;低速軸：300～400;高速軸： 1200～1500;減速比：～1：4;電動機安裝功率：18kW;極數(shù)：4;轉速：1500rpm;電壓/頻率/相數(shù)：400/50/3;保護：IP65;轉速控制：逆變器。

⑥作業(yè)方式：連續(xù)作業(yè)。

根據原有以上技術條件設計的產品圖紙如圖一所示。

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圖一

鉛液循環(huán)泵分別是由1下泵殼、2螺旋軸、3上泵殼、4支撐座、5減速電機、6聯(lián)軸器組件、7安裝座、8安裝支架等組成。其工作原理是：通過合理地選擇減速機的減速比，使得電機的轉速在減速機的作用下降低到所需轉速，從而帶動螺旋軸的旋轉，通過旋轉的螺旋軸，使鉛液沿螺旋軸垂直提升，通過出鉛口流出以實現(xiàn)其工作。為了根據CDF爐爐況合理地控制鉛循環(huán)泵的流量，通過變頻控制系統(tǒng)進一步控制螺旋軸的轉速進行鉛液流量的調節(jié)。

以上設計在最初的工藝條件下基本能夠滿足生產要求，也達到了不需要從國外進口的目的。

3 使用效果

經過了一段時間的使用以及生產工藝條件改變以后，該設備逐漸暴露出很多問題，頻繁出現(xiàn)故障，給生產和維修都帶來很大的麻煩?，F(xiàn)在將出現(xiàn)的問題逐一羅列如下：

①因為生產工藝需要更大的流量，為了達到目的只有將電機的頻率通過變頻器調高頻率，導致了減速電機在高溫下容易損壞，而原有減速電機采用的某進口品牌的擺線減速電機，在維修和備件采購方面都比較麻煩。

②原有的軸承支座購買的某進口品牌標準軸承支座，但其內部的深溝球軸承并不適合這種軸向承重的工況，軸承不耐用。

③因為轉速的提高，經常導致螺旋軸從聯(lián)軸器里面脫出，給維修帶來很大的麻煩。

④為了解決螺旋軸從聯(lián)軸器里面脫出的問題，只有通過在聯(lián)軸器的頂端通過圓螺母的來固定其軸向運動。接踵而來出現(xiàn)的問題是螺旋軸因其長徑比太大，盡管對其做了動平衡補償，但還是在運轉的時候出現(xiàn)了撓度，導致螺旋葉片與下泵殼磨損嚴重，也使螺旋軸頻繁斷裂。且斷裂的螺旋軸無法修復，因材料昂貴也消耗了不少的備件經費。

⑤泵使用后，鉛會黏結在泵殼內壁和螺旋軸的葉片以及泵的出液口，并且隨著使用時間的延長，黏結厚度會越來越厚，隨著黏結厚度的增加，泵內鉛液過流通道會變狹小，從而導致泵的流量變小，最終導致不以有滿足工藝流要求需要解體鉛泵清理結鉛。通常在我廠根據爐況，這個清鉛周期約為二十到二十五天，當泵經過幾個周期清理后，兩泵殼結合法蘭面會變形，導致兩半泵殼結合面密封性下降，泵愨結合面漏鉛。

4 技術改進過程

針對以上出現(xiàn)的問題，我廠逐一進行了技術改進，現(xiàn)將改進過程描述如下：

4.1 針對問題1

因為生產工藝需要更大的流量，為了達到目的只有將電機的頻率通過變頻器調高頻率，導致了減速電機在高溫下容易損壞，而原有減速電機采用的進口品牌的擺線減速電機，在維修和備件采購方面都比較麻煩。為了減少電機本身在高頻率下的發(fā)熱問題，直接將減速機的速比由原來的i=3.81改為i=5.30，在不用提高頻率的情況下就能滿足生產工藝，電機的自身發(fā)熱問題得到了解決，擺線減速機改為硬齒面斜齒輪減速機，更能適應高溫惡劣的工況，品牌由原來訂貨困難的進口品牌改為容易采購的SEW品牌。減速電機的問題得到了解決。

4.2 針對問題2

原有的軸承支座為購買的某進口品標準軸承支座，但其內部的深溝球軸承并不適合這種軸向承重的工況，軸承不耐用。

我們拆解了該進口品牌的軸承支座，進行了測繪。我們測繪的結果看到原有的軸承全部采用深溝球軸承，于是我們在測繪的圖紙基礎上進行了改進，我們把箱體由原來鑄鐵的箱體改為和焊接結構箱體，在制造難度及強度上都有很大的改善，更為重要的是軸承的選型上完全不一樣了，下部采用一對圓錐滾子軸承，可以承受強大的軸向載荷，上端的單列深溝球軸承改為雙列深溝球軸承，更為穩(wěn)定。軸端部安裝聯(lián)軸器位置車了固定聯(lián)軸器的圓螺母螺紋。

4.3 針對問題3

因為轉速的提高，經常導致螺旋軸從聯(lián)軸器里面脫出，給維修帶來很大的麻煩。

我們在把最開始的螺旋軸由兩個M10的螺釘軸向固定改為兩個圓螺母固定，并加了止動墊片防松，解決了問題。

4.4 針對問題4

螺旋軸因其長徑比太大，盡管對其做了動平衡補償，但還是在運轉的時候出現(xiàn)了撓度，導致螺旋葉片與下泵殼磨損嚴重，也使螺旋軸頻繁斷裂。且斷裂的螺旋軸無法修復，因材料昂貴也消耗了不少的備件費用。我們采取的技術改進措置是在泵軸的底部安裝一個滑動軸承來支承螺旋軸，使螺旋軸的葉片始終與下泵殼保持合理的間隙，這樣螺旋軸和下泵殼都不會磨損。但普通的滑動軸承并不能耐高溫和腐蝕，在CDF爐里面耐受不了幾天，所以采用陶瓷基體的滑動軸承，既耐高溫也耐磨損。

改進示意圖如下：

<E：＼123＼中小企業(yè)管理與科技?下旬刊201610＼97-197＼3-2.jpg>

圖二

4.5 針對問題5

鉛泵下泵殼結合面多次拆裝清鉛后結合面變形，我們通過加密法蘭結合面背面加強筋，筋間距由原來的200mm加密到100mm，強度增加，使得法蘭經過多次拆裝后不易變形。

經過以上的技術改進之后現(xiàn)在的CDF爐鉛液循環(huán)泵已經持續(xù)6個月無故障運行，消耗的備件僅為陶磁基的滑動軸承，在使用性能和維護成本上都有較大的改善，可以說是一件非常成功的技術改進。

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關鍵詞：立式循環(huán)泵組 導軸承 機架 振動 故障分析

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0068-02

1 泵組構造簡介

56LKXA-18型立式循環(huán)泵為立式，單吸，單級導葉式混流泵，在不拆卸泵體的情況下可單獨抽出轉子進行檢修。該泵主要由吸入喇叭管，外接管，出口彎管，泵支撐板及安裝墊板，電機支座，導流板及軸封部分，軸承部分，聯(lián)軸器，葉輪，葉輪室，導葉體，內接管組成（圖1）。流量14940（m3/h），揚程18m。配套電動機為上海電機廠生產YL1000-12型立式異步電動機。額定功率1000kW，轉速495r/min。

2 故障原因分析及處理對策

大型立式循環(huán)泵組的振動的原因主要有：（1）機械原因引起的振動：因不平衡、連接不良、接觸不良、動靜摩擦、軸承因素及基礎因素等。（2）流體原因引起的振動：因流體脈動、汽蝕、葉片數(shù)和葉片形狀不同等因素。（3）電氣原因引起的振動：因負荷不平衡、磁通量不平衡、電源高次諧頻、倍頻振動、轉差率等因素。

2.1 機械原因引起的振動

2005年12月，我廠#4循環(huán)泵運行中突然發(fā)生振動超標故障?，F(xiàn)場觀察，軸封處大量甩水，油、水管路有明顯抖動現(xiàn)象，測量該泵組振動值：泵導軸承處水平方向0.02/0.03mm，垂直方向0.01/0.012mm；電動機下機架水平方向0.04/0.06mm，垂直方向0.015/0.02mm；電動機上機架水平方向0.14/0.16mm，垂直方向0.05/0.06mm。立即將該泵停止運行，隨后將水泵與電動機聯(lián)軸器解開，對電動機進行了單獨試運，測量該電機下機架振動值0.01/0.012mm，上機架振動值0.015/0.016mm。符合規(guī)范要求，基本排除電動機對泵組振動的影響。決定對循環(huán)泵進行解體檢查。

循環(huán)泵解體后發(fā)現(xiàn)，葉輪上有一葉片斷裂（圖2），軸承支架及泵體筒壁磨損，水泵內接管連接法蘭盤螺栓部分脫扣。

從其振動頻譜分析：（1）1倍頻占主要成分。（2）1倍頻轉速頻率的振動尖峰的幅值大于振動總量幅值的80%。（3）水平方向振動比垂直方向大2～3倍。由此可以判定，水泵葉輪葉片斷裂造成轉子不平衡，也就是引起泵組振動值超標的直接原因。由于泵組的振動過大，造成水泵內接管連接法蘭盤螺栓受損及軸承支架磨損。而葉片斷裂的原因：一是因該泵靠近取水口的來水側，相對于其它3臺泵，其進水室沉積物較多，造成葉輪沖蝕比較嚴重；二是該泵在此之前曾經因出力不夠，返回長沙水泵廠進行過葉輪葉型矯正，在矯正的過程中對葉片根部進行過加熱處理，可能存在因工藝不當造成應力集中，以至發(fā)生斷裂。另外，經金屬專業(yè)人員檢查從葉片斷面來看，其根部有原始裂紋，加之葉輪整修后動平衡不良，使葉片長期在交變應力作用下產生金屬疲勞，造成斷裂。此葉輪由長沙水泵廠進行返廠修復處理，回裝后該泵組運行正常。

2.2 流體原因引起的振動

2007年7月，我廠#1循環(huán)泵運行突發(fā)嚴重振動問題，現(xiàn)場觀察控制盤電流表指示擺動幅度達20A，泵基礎都能感覺到明顯震感，并伴有強烈噪聲。在檢查時發(fā)現(xiàn)一次濾網因卡澀致使保護動作跳閘，泵進水室水位較正常水位低4m。立即停止該泵運行。

進一步查找原因發(fā)現(xiàn)，一次濾網鏈板銷軸脫開，致使濾網鏈條連同網板脫落，疊加堆積在濾網進水室中，造成一次濾網保護跳閘，無法運轉。加之當天正下大雨，河水中大量污物進入濾網進水室，由于一次濾網無法運轉，致使污物淤積在網板上，造成濾網過流量急劇下降。從而導致循環(huán)泵進水室水位下降，無法維持循環(huán)泵正常運行所需水位。因此可以確定發(fā)生氣蝕是導致循環(huán)泵組振動的直接原因。汽蝕現(xiàn)象的特征：（1）因汽蝕原因引起的振動頻譜往往是隨機的，常伴有葉片通過頻率。（2）發(fā)生汽蝕時，超聲測量的高頻加速度，沖擊脈沖等將增大。（3）汽蝕往往產生奇特的噪聲。

鑒于一次濾網鏈板結構存在設計問題，后經與原廠家協(xié)商對其進行了改進。并于2008年在循環(huán)泵取水口加裝了一套清污設備。從而徹底消除了設備隱患，有效保證了循環(huán)泵的穩(wěn)定運行。

3 綜合原因引起的振動

3.1 故障現(xiàn)象及處理過程

2006年9月18日，我廠#2循環(huán)泵發(fā)生振動異常問題?，F(xiàn)場測量#2循環(huán)泵電動機上機架水平方向最大振動值達0.12mm，且極不穩(wěn)定，南-北水平方向振動值在0.06～ 0.12mm之間波動。泵組其它運行參數(shù)正常。因該泵剛剛進行過大修，投運后一直運行正常，所以決定先檢查電動機。9月19日#2循環(huán)泵電動機單獨試運，其上機架水平方向（南-北）振動值為0.12～0.13mm，垂直向振動值為0.05～0.06mm，下機架水平方向（南-北）振動值為0.04～0.06mm，垂直向振動值為0.02～0.03mm。由此可以基本確定是電動機故障造成循環(huán)泵組的振動。決定對電動機進行解體檢查，檢查中發(fā)現(xiàn)上機架水平偏差大，達0.20mm/m，其它測量數(shù)據均符合規(guī)程要求。隨后對電動機轉、定子進行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)斷條、線棒故障等電氣方面缺陷。于9月28日回裝后再次進行了#2循環(huán)泵電動機單獨試運，啟動后測量其上機架水平方向（南-北）振動值最大達0.30mm，在電動機停運瞬間轉子惰走過程中測量其振動值迅速降至0.04mm以下。進一步檢查發(fā)現(xiàn)#2循環(huán)泵電動機定子水平偏差很大，北側低0.50mm/m。經研究決定，在電動機定子支架北側加金屬墊片的方法調整定子水平。按工藝要求對各質量控制點進行了嚴格復查，沒有發(fā)現(xiàn)其他問題。經再次檢修回裝后，于10月9日進行了電機單獨和泵組整體試運。經檢測#2循環(huán)泵組最大振動值為0.03～0.04mm。符合運行標準規(guī)定，泵組整體運行正常。

3.2 振動原因分析

#2循環(huán)泵組從9月18日運行中突發(fā)振動故障至10月9日問題的解決，在此次處理過程中有很多值得去總結的地方。以便找出我們工作中存在的問題，提高相映的故障處理水平。

（1）水平變化造成泵組振動。

在第一次檢修時發(fā)現(xiàn)電動機上機架水平偏差達0.20mm/m，超出了技術規(guī)范要求。使泵組產生一個不平衡位移，循環(huán)泵組轉子旋轉時在此不平衡力的作用下產生振動。如圖3所示

（2）電動機定子偏心造成泵組振動。

在電動機第二次故障處理工作過程中發(fā)現(xiàn)定子水平偏差達0.50mm/m，因轉子中心線是垂直的，而電動機定子如此大的水平偏差必然會在轉子與定子之間產生一個不均勻的氣隙。如圖4所示，由于轉子、定子氣隙偏差大，所以在電動機運轉后轉子與定子最小氣隙處就會產生一最大電磁力，進而產生了非定向的振動。如圖5所示，由于在故障處理前轉子也存在一與定子同向的水平偏差，而在將轉子調整后，卻相對增大了轉子、定子氣隙偏差，所以這也是第二次檢修后試運時電動機振動值反而增大的原因。

（3）泵組水平變化原因分析。

造成泵組水平變化原因：一是泵組基礎原始安裝質量問題；二是循環(huán)泵出口管路在長期運行后由于滲漏和管路上部道路施工等原因造成沉降，進而影響了泵組的基礎水平。

3 結語

大型立式循環(huán)泵組充分體現(xiàn)了機電一體化的特點，在處理振動故障時要從大視野多角度進行分析及處理，只有這樣才能將泵組振動問題徹底解決。本文是立式循環(huán)泵組檢修實踐中一些經驗的總結，僅供檢修人員參考。

參考文獻

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【關鍵詞】循環(huán)泵；雙速；電機；改造；運行

1.概述

火力發(fā)電廠循環(huán)泵是發(fā)電機組冷卻水系統(tǒng)中重要的運行設備，循環(huán)水入口溫度的升高，將導致機組經濟性降低。在機組運行中，為了保證機組一直處在最優(yōu)化運行狀態(tài)，就必須保持機組在各種工況下的循環(huán)水經濟流量，從而得到凝汽器運行的最佳真空。原機組調節(jié)循環(huán)水流量的措施，是采用啟停循環(huán)泵臺數(shù)的方式，調節(jié)凝汽器的循環(huán)水量，來提高機組的經濟性。

葦電廠#2機循環(huán)水系統(tǒng)，設置兩臺50%容量的循環(huán)泵，凝汽器所需水量與進水溫度有關，運行人員主要根據運行經驗和環(huán)境溫度等因素啟停循環(huán)泵運行臺數(shù)，一般情況下，冬季運行1臺，春、夏、秋季運行2臺。這種調節(jié)循環(huán)水流量運行方式，雖然有一定的經濟性，但不能滿足機組在不同負荷和春、夏、秋、冬四季環(huán)境溫度變化對循環(huán)水入口溫度的要求，同時，也存在“大馬來小車”的現(xiàn)象。為降低發(fā)電成本，根據水泵的機械特性，泵的流量與轉速一次方成正比，揚程與轉速平方成正比，軸功率與轉速立方成正，當通過降低轉速以減少流量來達到節(jié)流的目的時，所消耗的功率降低很多。經綜合調研，確定通過電氣調節(jié)循環(huán)泵轉速方法，來提高機組循環(huán)水系統(tǒng)調節(jié)的靈活性，更好地滿足機組對循環(huán)水入口的要求，降低循環(huán)泵的能耗，節(jié)約廠用電量，達到節(jié)能增效的目的。

2.電動機調速方式的選擇

異步電動機的轉速公式[1]：

n=60f（1-s）/p

式中：f—頻率；s—轉差率；p—極對數(shù)。

由公式可知，電動機調速有三種方式：改變供給電動機的電源頻率；改變電動機的極對數(shù)；改變電動機的轉差率。變頻調速屬于改變供給電動機的電源頻率的一種電氣調速方式，內饋斬波調速屬于改變電動機的轉差率的一種電氣調速方式，變頻調速與內饋斬波同屬高效無極調速方式。變極調速屬于改變電動機的極對數(shù)的一種電氣調速方式，變極調速屬于高效有極調速方式。火力發(fā)電廠循環(huán)泵運行方式受季節(jié)因素影響較大，在同樣的環(huán)境溫度條件下，循環(huán)泵的運行方式基本不變，無需連續(xù)調節(jié)循環(huán)泵的轉速，考慮到循環(huán)泵運行方式相對固定和改造成本等綜合因素，確立循環(huán)泵轉速調節(jié)為變極調速方式（即電動機為雙速調速）。

3.雙速調速電機的基本原理

異步電動機的轉速公式：

n=60f（1-s）/p

由于一般異步電動機正常運行時的轉差率s都很小，電機的轉速n=n1（1-s）決定于同步轉速n1。從n1=60f/p可見，在電源頻率f不變的情況下，改變定子繞組的相對數(shù)p，同步轉速n1就發(fā)生變化，異步電動機的同步轉速與磁極對數(shù)成反比，磁極對數(shù)增加一倍，同步轉速n1下降至原轉速的一半，電動機額定轉速n也將下降近似一半，所以改變磁極對數(shù)可以達到改變電動機轉速的目的。

雙速異步電動機的變速是采用改變定子繞組的連接方式，也就是說用改變電機旋轉磁場的磁極對數(shù)，從而使電機用一套繞組獲得兩種轉速。雙速電機高、低轉速，主要是通過以下外部控制線路的切換來改變電機線圈的繞組連接方式來實現(xiàn)。

（1）在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的共有繞組，通過外部控制線路的切換來改變電機定子繞組的接法來實現(xiàn)變更磁極對數(shù)；

（2）在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的獨立繞組。

（3）在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的獨立繞組，而且每個繞組又可以有不同的聯(lián)接。

雙速異步電動機的這種調速方法是有級的，不能平滑調速，而且只適用于鼠籠式電動機。

4.電機改造方案

根據改造的必要性和節(jié)能降耗的空間，確立將原循環(huán)泵2-1電動機16極單速電機改為雙速（16/18極）電機，增加優(yōu)化調節(jié)方式。

4.1 改造前電機技術參數(shù)

型號：YL1000-1611730

額定功率：1000kW

額定電壓：6kV

額定電流：134.5A

額定頻率：50HZ

功率因數(shù)：0.74

額定轉速：495r/min

絕緣等級：B級

接線方式：

4.2 電機改造的內容

4.2.1 將電機的定子線圈絕緣由B級改為F級：更換電機全部定子線圈。

4.2.2 將原有的YL1000-1611730循環(huán)泵電機由單速（16極）電機改為雙速（16/18極）電機，高速仍為16極，低速為18極。

4.2.3 改造后16極參數(shù)不變。

18極參數(shù)如下：

額定功率：750kW

額定電流：101A

額定轉速：330r.p.m

功率因數(shù)及效率：基本不變

接線：Δ

4.2.4 在電機出風口處安裝1個調速接線箱，調速時通過更改調速箱內的引出線連接壓板來，原電源引出線位置不變。

4.3 改造后電機技術參數(shù)

高速 低速

型號：YL1000-1611730 YL1000-1611730

額定功率：1000kW 700kW

額定電壓：6kV 6kV

額定電流：134.5A 101A

額定轉速：371r/min 330r/min

接線方式：

絕緣等級：F級 F級

額定頻率：50HZ 50HZ

功率因數(shù)：0.74 0.74

4.4 改造后電機接線圖

聯(lián)鎖關系： （下轉第34頁）（上接第32頁）

兩臺循環(huán)泵互為備用，當工作泵因事故跳閘時，備用泵自動投入。

當循環(huán)泵出口閥門開啟時，閉鎖合閘。

當循環(huán)泵投入運行穩(wěn)定后，聯(lián)鎖開啟出口閥門。

當循環(huán)泵出口閥開啟時，閉鎖手動跳閘。

5.運行分析

5.1 改造前

運行方式為雙泵和單泵兩種工況，運行工況為冬季最冷季節(jié)采用單泵運行約4個月，其他季節(jié)采用雙泵并聯(lián)運行。此循環(huán)水量調節(jié)手段比較單一，春秋季節(jié)運行兩臺泵流量偏大，運行一臺泵流量偏小；而冬季由于水溫較低運行一臺泵流量偏大，造成機組真空過高影響機組的安全運行以及能量的浪費。根據對#2機現(xiàn)場的運行參數(shù)以及有關表記顯示數(shù)據的采集，并對有關參數(shù)結合現(xiàn)場的壓力表標高進行修正和考慮其他輔機的循環(huán)水用量，經過初步計算#2機循環(huán)泵單泵運行參數(shù)為：

工況 流量t/h 揚程m 總耗功kW 效率%

單泵運行 14900 14.3 785.5 81.1

5.2 改造后

根據現(xiàn)場的實際運行特點，結合全年循環(huán)水溫的變化情況，確立將#2機2—1循環(huán)泵電機進行雙速改造，電機轉速改為370轉/分鐘和330轉/分鐘高、低兩個轉速，此循環(huán)水量調節(jié)手段靈活，可滿足不同季節(jié)機組節(jié)能運行的要求。改造后循環(huán)泵運行參數(shù)如下（參考該泵的性能曲線）：

轉速r/m 流量t/h 揚程m 效率% 耗功

單泵高速370 14900 14.3 81.1 785.5

單泵低速330 12600 12.9 80 621.7

5.3 改造后經濟分析

運行的經濟性涉及流量變化對機組運行經濟性的影響和泵本身耗功的變化兩部分。水量對于機組經濟性的影響體現(xiàn)在通過對機組的真空影響進而引起機組負荷的變化。根據機組的熱力試驗結果，真空變化1kPa影響機組負荷約860kW。但隨著汽機排汽絕對壓力降低到接近6kPa后，真空變化對負荷的影響迅速變小，接近4kPa時真空再繼續(xù)提高就不會產生正效益。為此，根據全年水溫情況分配運行方式后各工況的分析計算如下：

（1）冬季工況：循環(huán)泵采用單臺低速運行，運行時間為4個月。

轉速r/m 流量t/h 揚程m 效率% 耗功

單泵高速370 14900 14.3 81.1 785.5

單泵低速330 12600 12.9 80 621.7

電機耗功減少：785.5-621.7=163.8kW。

節(jié)電效率累計約：

163.8×4×30×24=486144kWh。

（2）春秋季節(jié)工況：循環(huán)泵采用一臺高速、一臺低速運行，運行時間為6個月。

電機耗功減少：

2×785.5-（785.5+621.7）=163.8kW。

節(jié)電效率累計約：

163.8×6×30×24=707616kWh。

（3）夏季工況：循環(huán)泵采用兩臺高速運行，運行時間為3個。

改造前后循環(huán)泵運行方式相同。

通過上述分析計算，改造后年節(jié)電效率累計約486144+707616=1193760kWh。若按上網電價0.3元/kWh計算，年節(jié)約人民幣：35.8萬元。

6.運行注意事項

6.1 根據機組負荷、循環(huán)水溫度及季節(jié)的變化，循環(huán)泵采用不同的運行方式。

6.2 循環(huán)泵需要由高速改低速或低速改高速運行時，應提前聯(lián)系檢修人員做好電機接線方式及保護系統(tǒng)的更改工作。

6.3 在循環(huán)水進水溫度達到10℃以上時，及時拆除水塔部分擋風板直至全部拆除，提高機組真空度。

7.結束語

我廠#2機2—1循環(huán)泵電機改造雙速調節(jié)后，將大大提高機組循環(huán)水調節(jié)的靈活性，優(yōu)化了循環(huán)泵運行方式，提高了機組運行的經濟性，節(jié)約廠用電和降低供電煤耗，經濟效益顯著。電機雙速改造屬于較為成熟的技術，具有較大的可靠性、經濟性。在電力市場日益竟爭激烈的環(huán)境下，電機雙速技術應用具有較大推廣價值。

參考文獻

[1]何飛，馬菲.高壓變頻調速與內饋斬波調速的比較[J].華電技術，2008，10：68.

篇6

關鍵詞:循環(huán)泵蝶閥;異常分析;改造方案

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A

0引言

循環(huán)泵是火電機組的重要輔機，循環(huán)泵出口蝶閥是循環(huán)水系統(tǒng)的重要組成部分。由于閥門關閉會聯(lián)跳循環(huán)泵，閥門的運行穩(wěn)定性好壞直接影響循環(huán)泵的運行穩(wěn)定性。因此循環(huán)泵蝶閥在發(fā)電廠的作用至關重要，常發(fā)生由于蝶閥故障造成循環(huán)泵跳閘，甚至造成發(fā)電機組非停事故。2012年11月，安陽發(fā)電廠2號機組循環(huán)泵房排污泵出口膠管吱水，吱到兩臺循環(huán)泵出口門的控制模塊上，兩臺循環(huán)泵出口門全關，機組真空低掉閘。因此保證循環(huán)泵蝶閥正常運行，也是發(fā)電廠機組安全運行的關鍵。

1現(xiàn)狀

張家口發(fā)電廠二期機組循環(huán)泵蝶閥電動裝置使用的是鐵嶺閥門廠早期生產的非標產品。該閥門電動裝置技術落后，可靠性差；運行中，循環(huán)泵蝶閥已多次發(fā)生故障，如電機燒、閥位指示不準確、不能正常開啟、連鎖失靈等；無備件、維修難度大；蝶閥控制方式繁瑣,故障點多：DCS控制、循環(huán)泵房控制室控制、就地控制等多種控制方式并列，回路交叉關聯(lián)，涉及熱控、電氣、繼保等相關專業(yè)；盤柜上的各種連鎖保護轉換把手操作繁復，盤后接線極為繁瑣混亂，接線標識不清，一旦有缺陷查找起來極為困難，容易發(fā)生誤操作；閥門與泵的連鎖回路不可靠，且連鎖開關位置不明確；就地盤柜多，且盤柜內接線混亂、無編號，多次局部改造后圖紙與實際不符。一段時間以來，電動裝置由于執(zhí)行機構器件老化、磨損等原因，在蝶閥切換操作過程中執(zhí)行機構多次損壞，維護人員整天疲于消缺。上訴種種，給運行操作及日常維護帶來較多困難，而且由于蝶閥的問題已多次危及循泵及機組的安全運行。

2異常狀況分析

2.1異常分析

2007年3月，啟7號機2號循環(huán)泵，檢查發(fā)現(xiàn)1號循環(huán)泵倒轉，蝶閥連軸器切換爪卡澀關不嚴，汽機專業(yè)手動勒門；4月，更換蝶閥連軸器切換爪。

2008年4-5月，7號機先后兩次發(fā)生定期倒換循環(huán)泵過程中，關1號循環(huán)泵碟閥時，碟閥動力保險熔斷，檢查發(fā)現(xiàn)碟閥開到位后行程開關沒有動作，機械蝶閥開位置指示已經開過頭。由于電動開閥時，開到位行程開關沒有動作，蝶閥開過位，造成電機過電流，動力保險熔斷、電源引線燒損。

2011年12月，7號機1號循環(huán)水泵啟動過程中，發(fā)生反饋故障。檢查后發(fā)現(xiàn)1號循環(huán)泵出口蝶閥電機傳動軸承損壞，手動/電動切換裝置銷子斷裂，經汽機對啟1號循環(huán)泵蝶閥機械部分維修，1號循環(huán)泵出口蝶閥全行程正常。啟1號循環(huán)泵聯(lián)開出口蝶閥正常，關出口蝶閥至75度聯(lián)停循環(huán)泵正常。再次試驗過程中開蝶閥15度、關蝶閥75度信號始終不亮，發(fā)現(xiàn)1號循環(huán)泵出口蝶閥調整行程的頂絲退不出來。

圖1蝶閥軸承損壞、銷子斷裂

2.2 分析結論

從上面的幾次故障可以看出：電動蝶閥由于本身質量問題及多年運行，元器件老化等原因，多次出現(xiàn)蝶閥機械本身故障。如果運行中循環(huán)泵掉閘，蝶閥不能及時關閉，將直接威脅機組的安全運行。為此利用檢修機會對循環(huán)泵蝶閥進行改造勢在必行。

3改造方案

3.1 改造方案一

僅對蝶閥電動裝置進行更換，其他維持現(xiàn)狀。優(yōu)點是費用低，簡單易行，省時省力，缺點是治標不治本，前述弊端不能徹底解決。

3.2 改造方案二

3.2.1拆除2套舊的蝶閥電動裝置及控制箱，安裝2套國產的電動裝置及控制箱；

3.2.2對電動裝置、就地盤柜、控制回路等進行全面改造：保留蝶閥，更換電動裝置；取消循環(huán)泵房內的循環(huán)泵控制柜，電動蝶閥的操作及監(jiān)視僅保留在DCS及閥門就地操作兩種方式；取消四單元循環(huán)泵房動力中心蝶閥電源柜內的控制回路，僅保留電源；全部保護及連鎖由DCS來實現(xiàn)，變硬連接為軟連接。

缺點是：改造技術難度大，需要多專業(yè)協(xié)作完成；工作量大，需要拆除大量廢舊電纜及部分盤柜，重新敷設部分新電纜；費用較高；優(yōu)點是改造徹底，解決前述弊端，運行方式優(yōu)化后，循環(huán)泵房控制室可以廢棄不用，設備可靠性極大提高。

4方案的確定與實施

經研究論證，最終決定采用第二套改造方案。

4.1實施方案

4.1.1 拆除2套舊的蝶閥電動裝置及控制箱，安裝2套新的電動裝置及控制箱。電動裝置型號為D941X-6；規(guī)格：DN1800，汽機專業(yè)配合；

4.1.2 取消1、2號循環(huán)泵在循環(huán)泵房控制盤上的所有操作、連鎖及監(jiān)測等功能，包括“指示燈”、“按鈕”、“事故音響”、“電流表”、“電機線圈溫度巡檢儀”等功能。取消后的功能全部由DCS上實現(xiàn)；相關專業(yè)按照設備分工，負責保證設備原有功能的安全、可靠實現(xiàn)，并負責拆除循環(huán)泵房控制盤內外廢棄不用的儀表、按鈕、指示燈、切換把手、標識牌、接線等；

4.1.3取消循環(huán)泵房控制盤上“就地/遠方”轉換手把，在循環(huán)泵蝶閥就地控制箱上實現(xiàn)“就地/遠方”轉換功能；

4.1.4在1、2號循環(huán)泵連鎖邏輯中，增加運行泵跳閘且聯(lián)鎖投入時聯(lián)啟備用泵邏輯；

4.1.51、2號循環(huán)泵出口電動蝶閥原有的4種操作方式（主控室DCS操作、循環(huán)泵房控制盤上操作、循環(huán)泵泵坑上方就地控制箱操作、單元循環(huán)泵房動力中心蝶閥電源開關面板操作）中僅保留DCS及就循環(huán)泵泵坑上方地操作兩種方式，其他全部取消。即取消原1、2號循環(huán)泵出口電動蝶閥在循環(huán)泵房控制盤上及循環(huán)泵房動力中心的所有操作、連鎖及監(jiān)測等功能；

4.1.6拆除單元循環(huán)泵房動力中心1號開關（1號電動蝶閥）、2號開關（2號電動蝶閥）柜內的全部控制回路及元器件，專門作為1、2號電動蝶閥電源開關；

4.1.7取消1、2循環(huán)泵電動蝶閥就地控制箱（泵坑上方北側）；在就地新增兩面電動蝶閥控制柜，該控制柜具有就地控制、狀態(tài)指示及就地與遠方（DCS）轉換、電源監(jiān)視（如圖2所示：SA轉換手把及位置指示燈H1-H5）等功能，同時具備DCS控制及信號遠傳端子；遠方位時由DCS操作蝶閥，閉鎖就地操作，就地位時由控制柜操作，閉鎖DCS權限；增加原1、2號循環(huán)泵開關跳閘輔助接點（如圖2所示:開關輔助接點Q）聯(lián)關相應出口蝶閥硬接線；

4.1.8取消遠方（DCS畫面）及循環(huán)泵房控制盤上的蝶閥開度百分度指示功能，該功能由蝶閥全開、全關信號指示（遠方及就地均設置）及閥門本體機械開關刻度監(jiān)視；

圖2循環(huán)泵蝶閥電氣原理圖

4.2邏輯要求

4.2.1循環(huán)泵啟動反饋聯(lián)開循環(huán)泵出口蝶閥（與連鎖投退無關）。

4.2.2循環(huán)泵停止反饋聯(lián)關循環(huán)泵出口蝶閥（與連鎖投退無關）。

4.2.3循環(huán)泵出口蝶閥開至15°且聯(lián)鎖投啟循環(huán)泵。

4.2.4循環(huán)泵出口蝶閥在“全開”位且循環(huán)泵運行CRT禁止停循環(huán)泵。

4.2.5循環(huán)泵出口蝶閥關回75°聯(lián)停循環(huán)泵（關閥停泵，與聯(lián)鎖投退無關）。

4.2.6運行循環(huán)泵跳閘且聯(lián)鎖投啟備用循環(huán)泵 (泵泵電氣聯(lián)鎖)。

4.2.7兩循環(huán)泵均停止在聯(lián)鎖投入時兩臺循環(huán)泵均不聯(lián)啟。

5結束語

通過利用機組大、小修期間，分別對二期循環(huán)泵蝶閥電動裝置進行更換，對循環(huán)泵及蝶閥電動裝置控制回路及邏輯保護功能進行優(yōu)化，使設備的控制及操作方式簡單化，線路規(guī)范化，功能完備化，同時為實現(xiàn)二期循環(huán)泵房徹底無人值班提供條件，保證循環(huán)水系統(tǒng)更加安全可靠運行。

參考文獻：

[1] 黨慶軍.循環(huán)泵出口液動蝶閥電氣控制形式的改進.西北電力技術.2004,32（4）

篇7

【關鍵詞】變頻器 MDEA 變頻調速技術 節(jié)能

現(xiàn)代天然氣凈化廠的耗能設備主要是驅動風機、泵類設備的三相異步電動機，能耗高且運行效率低下。經過調查研究和分析，可以發(fā)現(xiàn)變頻調速是一種節(jié)能效果顯著、安全可靠、自動化程度高的電動機調速技術。

1 方案設計

墊江分廠甲基二乙醇胺溶液（后文簡稱MDEA溶液）循環(huán)泵變頻調速系統(tǒng)采用“變頻器+離心泵+流量傳感器（FT-1201）+DCS”的控制方案。

1.1 系統(tǒng)結構設計

本系統(tǒng)含一臺多級離心泵、一臺變頻器拖動電機以及其他啟動、運行、調速、保護等設備，其系統(tǒng)結構如圖1所示。

從圖1上看出變頻調速系統(tǒng)由流量監(jiān)測、控制系統(tǒng)、變頻器、執(zhí)行機構、報警系統(tǒng)等組成：

1.1.1 流量監(jiān)測

流量監(jiān)測通過流量計采集，反映的是系統(tǒng)流量，也就是變頻調速系統(tǒng)的反饋信號。這個流量信號經現(xiàn)場變送器傳輸至中控室DCS系統(tǒng)。

1.1.2 控制系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)，通過接受操作人員給出的指令對執(zhí)行機構進行控制，即通過變頻器對離心泵的轉速進行控制。

1.1.3 變頻器

變頻器根據DCS發(fā)送的控制信號改變電機的運轉速度，以實現(xiàn)對離心泵的流量控制，同時實時監(jiān)控電機的運行情況，在電機故障時及時保護停機。

1.1.4 執(zhí)行機構

系統(tǒng)的執(zhí)行機包括離心泵和出口調節(jié)閥，用于將醇胺溶液輸送至脫硫吸收塔。

1.1.5 報警系統(tǒng)

為提高系統(tǒng)運行可靠性，還設計了變頻器故障報警，以在變頻器故障時系統(tǒng)能夠自動切換至工頻運行模式，保證生產正常進行。

1.2 系統(tǒng)控制流程設計

整個變頻調速系統(tǒng)要根據檢測到的輸入信號的狀態(tài)、按照系統(tǒng)控制流程、通過變頻器和執(zhí)行元件對系統(tǒng)進行控制，其控制流程如圖2所示。

流程圖說明：

（1）系統(tǒng)上電，在接收到有效的啟動信號（現(xiàn)場操作柱的啟動信號）后，若轉換開關置于“變頻”位置，啟動變頻調速系統(tǒng)；若此時轉換開關置于“市電”狀態(tài)，則為工頻運行；當變頻器存在故障時，則系統(tǒng)也會自動轉為工頻運行，同時輸出一個報警信號；

（2）系統(tǒng)在正常運行的過程中，根據DCS系統(tǒng)輸出的4-20mA電流信號的變化調整變頻器的輸出頻率在20-50Hz之間變化，來改變電機轉速，最終實現(xiàn)系統(tǒng)流量調節(jié)的功能；若DCS系統(tǒng)給定值小于變頻器設定最低運行頻率，則變頻器輸出最低運行頻率；若給定值高于最高設定頻率，則變頻器按最高設定頻率運行；

（3）變頻器故障或轉換開關置于“市電”狀態(tài)時，DCS系統(tǒng)通過控制出口流量調節(jié)閥的開度來控制系統(tǒng)流量。

2 效果驗證

變頻調速的實際節(jié)能效果可以通過改造前后運行數(shù)據得到有力的說明，運行參數(shù)見表1與表2。

9月28日至10月23日期間，P-1201A 帶變頻器運行，運行情況如表2。

從運行記錄來看，通過出口流量調節(jié)閥調節(jié)溶液流量的情況下，循環(huán)量在20m3/h-28m3/h波動，平均24.45m3/h；每立方溶液耗電量在3.8kw/h-4.9kw/h之間，平均4.25kw/h；

單臺MDEA溶液循環(huán)泵平均年耗電量：

24.45×4.25×24×165=411493.5kw/h

在使用變頻調節(jié)方法后，流量出口調節(jié)閥處于全開狀態(tài)，循環(huán)量在26m3/h-29m3/h；每立方溶液耗電量在2.62kw/h-2.65kw/h之間，取最高能耗計算：

單臺MDEA溶液循環(huán)泵平均年耗電量

29×2.65×24×165=304326.0kw/h

每年節(jié)電量至少為107167.5 kw/h；

在技改完成后，2009年P-1201A全年運行4120h，共耗電282989.14kw/h，技改前一年P-1201A全年耗電量414064.53 kw/h，相對技改前，全年節(jié)約電能13.1萬kw/h，實際節(jié)電率為31.6%；滿足了本項目的經濟考核指標：節(jié)電率在10%以上且年節(jié)電量5萬度。

3 結論

MDEA溶液泵變頻調節(jié)系統(tǒng)通過采用“出口流量計+變頻器+DCS”的控制方案與工藝、儀表有機結合起來，設計了新的儀表控制邏輯、電氣控制原理；這種控制方式結構簡單合理、功能齊全；操作界面友好。在采用本系統(tǒng)設計后，在節(jié)約大量電能，帶來經濟效益的同時不會增加操作人員的工作量和復雜度。

參考文獻

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作者簡介

豐榮敢（1976-），男，安徽省六安市人。大學本科學歷?，F(xiàn)為六安市微特電機有限責任公司技術部初級工程師總經理助理。研究方向為機電一體化。

篇8

關鍵詞：火力發(fā)電廠；循環(huán)水泵；雙速節(jié)能；改造

中圖分類號：TM621文獻標識碼： A

引言

火力發(fā)電廠循環(huán)泵是發(fā)電機組冷卻水系統(tǒng)中重要的運行設備，循環(huán)水入口溫度的升高，將導致機組經濟性降低。在機組運行中，為了保證機組一直處在最優(yōu)化運行狀態(tài)，就必須保持機組在各種工況下的循環(huán)水經濟流量，從而得到凝汽器運行的最佳真空。原機組調節(jié)循環(huán)水流量的措施，是采用啟停循環(huán)泵臺數(shù)的方式，調節(jié)凝汽器的循環(huán)水量，來提高機組的經濟性。在某電廠#2機循環(huán)水系統(tǒng)，設置兩臺50%容量的循環(huán)泵，凝汽器所需水量與進水溫度有關，運行人員主要根據運行經驗和環(huán)境溫度等因素啟停循環(huán)泵運行臺數(shù)，一般情況下，冬季運行1臺，春、夏、秋季運行2臺。這種調節(jié)循環(huán)水流量運行方式，雖然有一定的經濟性，但不能滿足機組在不同負荷和春、夏、秋、冬四季環(huán)境溫度變化對循環(huán)水入口溫度的要求，同時，也存在“大馬來小車”的現(xiàn)象。為降低發(fā)電成本，根據水泵的機械特性，泵的流量與轉速一次方成正比，揚程與轉速平方成正比，軸功率與轉速立方成正，當通過降低轉速以減少流量來達到節(jié)流的目的時，所消耗的功率降低很多。經綜合調研，確定通過電氣調節(jié)循環(huán)泵轉速方法，來提高機組循環(huán)水系統(tǒng)調節(jié)的靈活性，更好地滿足機組對循環(huán)水入口的要求，降低循環(huán)泵的能耗，節(jié)約廠用電量，達到節(jié)能增效的目的。

1、循環(huán)水量應隨冷卻水溫和熱負荷的變化進行調整

循環(huán)水的作用是冷卻，簡稱冷卻水，旨在將排入凝汽器的熱量帶走。凝汽器熱負荷與循環(huán)水的關系式:

QT=GWT×CPT(t2T-t1T)

式中，QT為凝汽器熱負荷，kW;GW:為循環(huán)水流量,kg/s;CpT為循環(huán)水的平均溫度下的比熱容,kJ/(kg.℃);t2T為凝汽器出口冷卻水溫度,℃;t1T為凝汽器入口冷卻水溫度,℃。

分析式(1)可知，假定凝汽器熱負荷和凝汽器出口冷卻水溫度是不變量，凝汽器入口冷卻水溫度越低，需要的冷卻水量越少;反之越多。假定凝汽器入口冷卻水溫度不變，凝汽器熱負荷越多，所需冷卻水量就越多;反之越少。對于純凝機組，冬季的循環(huán)水溫在10℃左右，夏季循環(huán)水溫在30℃左右，機組即使在相同負荷及工況下運行，所需的循環(huán)水量也是不同的。對于帶抽汽的凝汽式機組，是否帶抽汽運行及所帶抽汽量大小，凝汽器的熱負荷是不同的，相應所需的循環(huán)水量隨之改變。

2、電動機調速方式的選擇

異步電動機的轉速公式：

n=60f(1-s)/p

式中：f—頻率；s—轉差率；p—極對數(shù)。

由公式可知，電動機調速有三種方式：改變供給電動機的電源頻率；改變電動機的極對數(shù)；改變電動機的轉差率。變頻調速屬于改變供給電動機的電源頻率的一種電氣調速方式，內饋斬波調速屬于改變電動機的轉差率的一種電氣調速方式，變頻調速與內饋斬波同屬高效無極調速方式。變極調速屬于改變電動機的極對數(shù)的一種電氣調速方式，變極調速屬于高效有極調速方式?；鹆Πl(fā)電廠循環(huán)泵運行方式受季節(jié)因素影響較大，在同樣的環(huán)境溫度條件下，循環(huán)泵的運行方式基本不變，無需連續(xù)調節(jié)循環(huán)泵的轉速，考慮到循環(huán)泵運行方式相對固定和改造成本等綜合因素，確立循環(huán)泵轉速調節(jié)為變極調速方式(即電動機為雙速調速)。

3、雙速調速電機的基本原理

異步電動機的轉速公式：

n=60f(1-s)/p

由于一般異步電動機正常運行時的轉差率s都很小，電機的轉速n=n1(1-s)決定于同步轉速n1。從n1=60f/p可見，在電源頻率f不變的情況下，改變定子繞組的相對數(shù)p，同步轉速n1就發(fā)生變化，異步電動機的同步轉速與磁極對數(shù)成反比，磁極對數(shù)增加一倍，同步轉速n1下降至原轉速的一半，電動機額定轉速n也將下降近似一半，所以改變磁極對數(shù)可以達到改變電動機轉速的目的。

雙速異步電動機的變速是采用改變定子繞組的連接方式，也就是說用改變電機旋轉磁場的磁極對數(shù)，從而使電機用一套繞組獲得兩種轉速。雙速電機高、低轉速，主要是通過以下外部控制線路的切換來改變電機線圈的繞組連接方式來實現(xiàn)。

(1)在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的共有繞組，通過外部控制線路的切換來改變電機定子繞組的接法來實現(xiàn)變更磁極對數(shù)；

(2)在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的獨立繞組。

(3)在定子槽內嵌有兩個不同極對數(shù)的獨立繞組，而且每個繞組又可以有不同的聯(lián)接。雙速異步電動機的這種調速方法是有級的，不能平滑調速，而且只適用于鼠籠式電動機。

4、電機改造方案

根據改造的必要性和節(jié)能降耗的空間，確立將原循環(huán)泵2-1電動機16極單速電機改為雙速(16/18極)電機，增加優(yōu)化調節(jié)方式。

4.1、改造前電機技術參數(shù)

型號：YL1000-1611730

額定功率：1000kW

額定電壓：6kV

額定電流：134.5A

額定頻率：50HZ

功率因數(shù)：0.74

額定轉速：495r/min

絕緣等級：B級

接線方式：

4.2 電機改造的內容

4.2.1 將電機的定子線圈絕緣由B級改為F級：更換電機全部定子線圈。

4.2.2 將原有的YL1000-1611730循環(huán)泵電機由單速(16極)電機改為雙速(16/18極)電機，高速仍為16極，低速為18極。

4.2.3 改造后16極參數(shù)不變。

18極參數(shù)如下：

額定功率：750kW

額定電流：101A

額定轉速：330r.p.m

功率因數(shù)及效率：基本不變接線：Δ

4.2.4 在電機出風口處安裝1個調速接線箱，調速時通過更改調速箱內的引出線連接壓板來，原電源引出線位置不變。

4.3 改造后電機技術參數(shù)

高速 低速

型號：YL1000-1611730YL1000-1611730

額定功率：1000kW700kW

額定電壓：6kV6kV

額定電流：134.5A101A

額定轉速：371r/min330r/min

接線方式：

絕緣等級：F級F級

額定頻率：50HZ50HZ

功率因數(shù)：0.740.74

4.4 改造后電機接線圖

聯(lián)鎖關系：

兩臺循環(huán)泵互為備用，當工作泵因事故跳閘時，備用泵自動投入。當循環(huán)泵出口閥門開啟時，閉鎖合閘。當循環(huán)泵投入運行穩(wěn)定后，聯(lián)鎖開啟出口閥門。當循環(huán)泵出口閥開啟時，閉鎖手動跳閘。

5、循環(huán)水泵電機改造的經濟性

5.1、節(jié)約用電可以最大限度地降低綜合發(fā)電成本

發(fā)電廠是能量轉換工廠，從熱力學分析看，經過鍋爐、汽輪機和發(fā)電機把燃料的化學能依次轉變?yōu)闊崮?、機械能和電能，能量在轉換過程中不可

避免地存在各種損失，可用能逐步降低，’但能量的價值卻逐步增加，熱能的能價大于煤的能價，而電能的能價大于熱能的能價。如發(fā)熱量為20 MJ/

kg的原煤價格為260元/t，其能價為0. 013元/MJ;而價格為0. 33元//( kW " h)的電能，其能價為0. 0917元/MJ。電煤能價比為7，即節(jié)約1MJ電能給企業(yè)帶來的效益相當于節(jié)約7MJ煤的能量。因此，發(fā)電廠節(jié)能工作要抓住“同能不同價”的特點，因地制宜，最大限度地降低綜合發(fā)電成本。

5.2、雙速循環(huán)水泵改造的經濟性

改造完成后,2#機組的循環(huán)水泵可能的運行方式有:單泵低速運行、單泵高速運行、1臺高速和1臺低速并聯(lián)運行、兩臺高速并聯(lián)運行四種方式。

估算電機節(jié)能效果,2B循泵電機其高速與低速運行的輸入功率之差為970 kW,若每年按低速運行4個月,則節(jié)能效果為:970 kW×120(天)×24h=279萬kW·h，假設電力上網費以0.4元/ kW·h計算,則節(jié)電效益為:279×0.4=111萬元,投資回報明顯可見。

結語

通過對循環(huán)水泵的雙速改造,滿足了機組在不同季節(jié)和不同負荷工況下對循環(huán)水量的要求,不僅增加了循環(huán)水泵系統(tǒng)調節(jié)方式的靈活性,也取得了相當顯著的節(jié)能效果,降低了發(fā)電成本,提升了電廠的經濟效率。

參考文獻

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篇9

關鍵詞：永磁調速器；循環(huán)泵；并聯(lián)；節(jié)能

0 引言

大唐武安發(fā)電有限公司2×300MW機組的輔機循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設有3臺輔機循環(huán)水泵，2用1備，露天布置，為輔機提供冷卻水，并將使用后的冷卻水通過冷卻風機進行冷卻，通過回水管重新進入吸水井，實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)，滿足冷卻需求。

1 永磁調速器

1.1 永磁調速器結構及原理

永磁調速器屬于機械調速設備，適用于風機、泵類等離心式負載[1]，安裝在電機和負載之間，實現(xiàn)一對一調速。結構主要包括導體轉子、永磁轉子和調節(jié)器三部分。導體轉子與永磁轉子通過氣隙間隔開，結構如圖1所示。調節(jié)器調節(jié)永磁轉子軸向移動，從而改變導體轉子與永磁轉子的嚙合面積。工作時，導體轉子切割永磁轉子的磁力線，在導體上產生渦流，渦流產生的感應磁場與永磁體磁場相互作用，帶動永磁轉子旋轉，從而將電機的動力傳遞給負載。通過調節(jié)導體轉子和永磁轉子的嚙合面積，可改變永磁調速器的輸出轉速和轉矩，調節(jié)負載的流量和壓力。

1.2 永磁調速器特點

永磁調速器運用于離心式負載系統(tǒng)中有如下優(yōu)點：

（1）節(jié)能效果顯著，節(jié)電率可達10%～60%；

（2）結構簡單，維護成本低，使用壽命長；

（3）通過氣隙磁場傳遞扭矩，傳動平穩(wěn)，可減小系統(tǒng)的振動；

（4）可實現(xiàn)電機的輕載啟動和過載保護，提高系統(tǒng)的運行可靠性；

（5）對環(huán)境的適應能力強；

（6）不受電網質量的影響，也不會產生諧波污染電網。

1.3 永磁調速器節(jié)能量影響因素

永磁調速器最主要的作用是節(jié)能，節(jié)能量是與系統(tǒng)的運行參數(shù)有關，主要有以下幾點：

（1）原運行工況參數(shù)值。例如壓力、流量等可調節(jié)的量值大小，可調整量越大，節(jié)能量越高。

（2）原調節(jié)方式。若采用閥門或風門擋板方式調整運行參數(shù)，存在節(jié)流損耗，開度越小，損耗越大，節(jié)能潛力越大。

（3）電機功率。電機功率越大，能耗越高，節(jié)電量就越多，采用永磁調速器后產生的經濟效益就更加可觀。

（4）系統(tǒng)運行時間。系統(tǒng)連續(xù)運轉、短時運轉、間歇運轉以及運行時間長短都會影響節(jié)能量，運行時間越長，節(jié)能量越大。

因此，對離心式負載進行調速節(jié)能改造時，需對系統(tǒng)現(xiàn)有的運行情況、調節(jié)方式、能耗情況、在生產工藝系統(tǒng)中的重要性等方面進行綜合評估，分析節(jié)能改造的必要性和可行性，才能獲得理想的經濟效益。

2 節(jié)能效果及分析

2.1 節(jié)能效益分析

大唐武安公司3臺輔機循環(huán)水泵均為單級雙吸臥式離心泵，系統(tǒng)參數(shù)見表1。該系統(tǒng)采用調節(jié)閥門的方式改變流量，節(jié)流損耗高，具有較大的節(jié)能改造意義。2#循環(huán)水泵已于2014年進行了永磁調速改造，節(jié)電率達30.7%。項目完成后，開啟2#和3#循環(huán)水泵運行，出口閥門全開。在相同工況下，改造前后兩臺水泵系統(tǒng)的運行電流見表2。3#循環(huán)水泵改造后的電流相比改造前降低了25.2%，2#循環(huán)水泵在已有的調速運行基礎上電流再次降低了10.2%。

該輔機循環(huán)水系統(tǒng)在春、夏、秋季會投入兩臺泵運行，時間為9個月，一年運行時間按280天計算，假設電機功率因數(shù)和效率不變，則3#循環(huán)水泵改造后的年節(jié)能量為電費單價為0.43元/kWh。3#循環(huán)水泵系統(tǒng)改造該總投資為41萬元，不到2年就能收回投資成本。永磁調速改造還可以提高系統(tǒng)運行可靠性，減少運行和維護成本，帶來的間接經濟效益也很可觀。

2.2 節(jié)能原理分析

該輔機循環(huán)水系統(tǒng)的3臺循環(huán)水泵為共母管并聯(lián)運行，改造前后總流量不變。改造前，3#循環(huán)泵采用調節(jié)閥門的方式調節(jié)流量，轉速不變，管網阻力增加，管網特性曲線上移，3#循環(huán)泵的運行工況點為A點，軸功率與面積H3×Q3成正比。2#循環(huán)泵采用永磁調速器調節(jié)，轉速隨流量變化，運行工況點為B點。改造后，3#循環(huán)泵的出口閥門全開，泵轉速降低，運行工況點由A點變?yōu)镃點，即出口壓力下降，而流量由Q3升高至Q3’，軸功率則由H3×Q3變?yōu)镠3’×Q3’，明顯降低。為保證總流量不變，2#循環(huán)泵的流量由Q2降低至Q2’，壓力也隨之下降，軸功率變?yōu)镠2’×Q2’，相比于改造前的軸功率H2×Q2也降低了。

由該電廠輔機循環(huán)水泵兩次永磁調速改造的效果可以看出，對于這種共母管并聯(lián)運行的系統(tǒng)，影響水泵節(jié)電量的因素除1.3節(jié)中提到的外，與其并聯(lián)的水泵的運行方式也會影響水泵的運行工況點和節(jié)電量。

篇10

關鍵詞：循環(huán)水泵 監(jiān)理

中圖分類號：U464.138+.1 文獻標識碼：A 文章編號：

一、循環(huán)水泵不對中狀態(tài)與對中的分類

第一，循環(huán)水泵的不對中狀態(tài)。 循環(huán)水泵的對中 ，是以一臺循環(huán)水泵側半邊聯(lián)軸器的中心線為基準，通過調整與循環(huán)水泵電機相連的半邊聯(lián)軸器的相對位置，使電機和泵運行時軸線處于同一條直線。 同軸度是用來描述電機和泵兩軸線相對位置的一組數(shù)據，由徑向和軸向值組成。 不對中的狀態(tài)可分為平行不對中、 角向不對中和平行角向綜合不對中三種情況。 循環(huán)水泵對中按運行后的狀態(tài)又分為冷對中和熱對中。循環(huán)水泵在冷態(tài)時處于對中狀態(tài)，但在熱態(tài)時，由于熱膨脹的存在，卻不一定在對中狀態(tài)。 因此，循環(huán)水泵對中應以熱態(tài)對中數(shù)據為準。 要提高對中的質量不僅要縮短對中時間，而且要提高對中技術。 實際工作中，安裝人員憑個人經驗，用加減底座墊片的方法進行設備對中操作， 工作量大且不穩(wěn)定，尤其是在一些循環(huán)水泵精密對中或要求熱對中時，必須采取理論計算來調整，才能有效準確地完成對中工作。

第二，對中準備。 電機和循環(huán)水泵對中前 ，要確認影響電機和循環(huán)水泵對中狀態(tài)的管道和循環(huán)水泵部件是否已連接到循環(huán)水泵上，這些管道和部件是否存在應力，否則在外力下強制接，會影響電機和循環(huán)水泵對中的結果。 對中時，要確定以哪一個設備為基準，先調整基準設備，然后調整非基準設備，使之與基準設備同軸。

第三，對中步驟。 電機和循環(huán)水泵對中包括同軸度的測量和電機位置的調整兩個步驟，對中的過程是不斷重復這兩個步驟，直到測量的數(shù)據符合對中標準的要求。 通常的做法是用雙分表測量對中數(shù)據，在兩個等待對中的軸端，架裝找正支架和兩塊表，一塊軸向表，一塊徑向表（如果軸向有竄動量，可再加一塊測量軸向偏差的表，軸向的兩塊表，必須對稱地裝在同一個旋轉半徑圓周上）。 測量時用兩個表，同時轉動兩軸來測量徑向和軸向值（或制作專用卡具測量）。 如測量聯(lián)軸器時，兩聯(lián)軸器向同一方向步進旋轉，分別測量 1 點（0°位置，即上垂直位置），2 點（90°位置），3 點（180°位置，即下垂直位置），4 點（270°位置）的徑向和軸向值，記為(a1,s1)、(a2,s2)、(a3,s3)、(a4,s4)。 在測量時要注意數(shù)據的 “＋”“－”值 ，即這 8 個數(shù)據都是代數(shù)值。 當兩聯(lián)軸器旋轉一周并重新回到 1 點位置時，此時表就應回到（a1、s1）的數(shù)值 ，倘若不回到原數(shù)值 ，可能是表松動或卡具安裝不固定，必須調整，直到測量的數(shù)值正確為止。 最后所測的數(shù)值，應符合 a1+a3= a2+a4；s1+s3=s2+s4的條件。

如果測量結果符合條件，說明測量過程和結果正確。 對中的徑向和軸向值測量完畢后，可以根據對中偏移情況進行調整。 其實，對中的主要工作是加減支座的墊片，只要上下的對中數(shù)據控制在要求的范圍之內，左右的偏差可很容易地調整好。因此，對中的計算關注的是上下的對中數(shù)據。由于測量初始值 a1、s1可以任意確定，所以一個實際對中狀態(tài)，就有無窮個測量數(shù)據，所測的數(shù)據本身沒有意義，只有數(shù)據相對值才有意義，│s3－s1│、│a3－a1│的值才能真正反映對中的真實狀況。 實際操作中，習慣將 a1、s1的數(shù)值調為零。 因此，一般情況下，對中的任務就是將 a3、s3的數(shù)據調整到位。 所以說對中的工作主要是指上下的徑向值和軸向值的調整，左右的調整可參考上下對中的方法。

二、對中計算

循環(huán)水泵對中時一般堅持的原則是：先對軸向，后對徑向；先調上下，后調左右。 各種資料中關于對中的計算方法很多，但是分析計算較為復雜，不利于施工人員掌握和學習。 下面的方法，是在長期監(jiān)理實踐中不斷摸索總結的，可以準確快捷地進行對中的計算和操作，從而保證循環(huán)水泵的安裝進度和整個工程的進度。按一般工況下的電機和循環(huán)水泵對中狀態(tài)進行公式的推導，以既不平行，又不同心的偏移情況進行對中計算，并假設：以從動機（循環(huán)水泵）為基準測主動機（電機）側的徑向、軸向值， 測量結果：s3－s1>0，a3－a1>0， 則對中偏移情況如圖 1所示。根據三角關系得出：若要兩軸對中，主動機（電機）支座1 須加 δ1厚的墊片，支座 2 須加 δ2厚的墊片。其中，D 為聯(lián)軸器的計算直徑，L 為主動機兩支座之間距離，l 為主動機支座1 到半聯(lián)軸器之間距離，可得公式(1)和(2)：

公式(1)和公式(2)的意義為：可以從電機和循環(huán)水泵的任何一種對中狀態(tài)(a1、s1)，(a3、s3)，通過在主動機（電機）支座 1 加δ1 厚的墊片，支座 2 加 δ2 厚的墊片后，電機和循環(huán)水泵即可達到冷態(tài)零對零的對中狀態(tài)。在使用上述公式時應注意， 當用千分表測聯(lián)軸器表面時，計算直徑 D 為聯(lián)軸器的外徑。當用卡具測量對中數(shù)據時，則以卡具的最大外徑作為計算直徑。 同時，公式中 δ1、δ2 都是代數(shù)值。 若 δ>0，則表示支座下加 δ 厚的墊片；若 δ

式(3)(4)的意義為：通過測量或已知支座 1、2 熱運行后的熱位移值(δ1,δ2)，可以計算出保證在熱態(tài)設備對中的情況下 ，必須在冷態(tài)下要對出的數(shù)據(a1,s1)，(a3,s3)。計算出冷態(tài)的熱對中數(shù)據后，才能從一般狀態(tài)(a1′,a3′)，(s1′,s3′)快速準確地加減墊片 δ1、δ2，對出設備熱對中時的冷態(tài)數(shù)據(a1、a3)、(s1、s3)，同理可以推導出

公式(5)(6)的意義是：在對中狀態(tài)(a1′,a3′)，(s1′,s3′)下 ，支座1 加 δ1墊片，支座 2 加 δ2墊片，則對中狀態(tài)變成(a1,a3)、(s1,s3)。也可理解為：在知道目前對中狀態(tài)后，加減 δ1、δ2即可達到所希望的對中狀態(tài)。 此公式為對中的通用公式，公式(1)(2)只不過是其特殊情況下的表述。

三、總結

循環(huán)水泵型號，要求安裝單位人員先運轉代表性的循環(huán)泵，實際測量出該種型號循環(huán)水泵熱態(tài)時的抬高量，其他水泵根據此數(shù)值進行冷態(tài)下的調整， 調整完畢后在循環(huán)水泵帶負荷調試后復測，沒有出現(xiàn)需要重新調整的情況。