小型火力發(fā)電廠循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)比沈卉王超/新疆電力設(shè)計(jì)院[摘要] 本文針對2X 135MW機(jī)組火力發(fā)電廠濕冷機(jī)組的循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)方案做了比較。[關(guān)鍵詞]循環(huán)水泵;技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較;火力發(fā)電廠引言西北地區(qū)部分火力發(fā)電廠因冬季供熱，凝氣量減少，造成冬、夏季需冷卻水量差別較大。本文就以新疆阿勒泰地區(qū)某小型火力發(fā)電廠為例，對水泵的選擇及運(yùn)行方案進(jìn)行比較并做結(jié)論。1概述本電廠為新建工程，本期容量為2X 135MW超高壓、一次中間再熱、單抽、凝汽式機(jī)組，配2臺超高壓、一-次中間再熱440t/h煤粉鍋爐;并預(yù)留擴(kuò)建場地。現(xiàn)就本期工程的循環(huán)水泵是否調(diào)速運(yùn)行提出以下兩種方案:方案一:本期供水系統(tǒng)采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)供水方式，擴(kuò)大單元制供水系統(tǒng)。2臺135MW機(jī)組配2座2500m2自然通風(fēng)冷卻塔，塔前設(shè)1座集中循環(huán)水泵房，泵房內(nèi)設(shè)置4臺單速循環(huán)水泵。兩座冷卻塔布置在主廠房的東側(cè)，循環(huán)水泵房布置在2座冷卻塔西側(cè)中間位置。方案二:本期供水系統(tǒng)采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)供水方式，擴(kuò)大單元制供水系統(tǒng)。2臺135MW機(jī)組配2座2500m2自然通風(fēng)冷卻塔，塔前設(shè)1座集中循環(huán)水泵房，泵房內(nèi)設(shè)置4臺循環(huán)水泵，兩臺單速水泵、兩臺雙速水泵。兩座冷卻塔布置在主廠房的東側(cè)，循環(huán)水泵房布置在2座冷卻塔西側(cè)中間位置。2循環(huán)冷卻水量本期工程安裝2臺135MW濕冷凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，供水系統(tǒng)采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)供水系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)組參數(shù), 1臺135MW機(jī)組在各工況下凝氣量為: TRL工況: 292. 763 t/h,冬季供熱工況: 100. 70t/h經(jīng)供水系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算，凝汽器的夏季冷卻倍率取60，春秋季冷卻倍率取50，冬季的冷卻倍率取45。夏、冬季及凝汽器循環(huán)冷卻水、輔助設(shè)備冷卻水和其它附屬設(shè)備冷卻水所需的循環(huán)水量如下:夏季:兩臺機(jī)冷卻水量為35132 m2/h;輔機(jī)水量為3120 m/h,共需冷卻水量為38252 m'/h;冬季:兩臺機(jī)冷卻水量為9064 m"/h;輔機(jī)水量為3120 m'/h，共需冷卻水量為12184 m'/h;3供水系統(tǒng)布置本期2X135MW機(jī)組冷卻塔采用2座2500m2的鋼筋混凝土雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔。每臺135MW機(jī)組配1座2500m2自然通風(fēng)冷卻塔，2臺循環(huán)水泵。1號機(jī)對應(yīng)的1#冷卻塔位于主廠房固定端; 2號機(jī)對應(yīng)的2#冷卻塔位于主廠房擴(kuò)建端。循環(huán)水泵房至主廠房前壓力鋼管及主廠房至冷卻塔壓力鋼管均為DN1800鋼管,輔助冷卻水管為DN600鋼管。循環(huán)水自流溝為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面1. 6mX 1.6m。4循環(huán)水系統(tǒng)水力計(jì)算本期供水系統(tǒng)采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)供水方式，擴(kuò)大單元制供水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)阻力計(jì)算結(jié)果如下:凝汽器: 4. 80 (3. 89) m,靜揚(yáng)程(冷卻塔水池水面中央豎井設(shè)計(jì)水位): 9. 3m,系統(tǒng)局部和沿程水阻:5.85 (4.74) m，富裕量: 0. 3m;共計(jì): 20.25 (18.23) mo注:括號內(nèi)為冬季供熱工況供水系統(tǒng)阻力5循環(huán)水泵選型比較:單速泵與雙速泵的比較5.1循環(huán)水泵選擇5.1.1方案一:根據(jù)循環(huán)冷卻水的流量和揚(yáng)程，本工程共選四臺泵，其中大流量泵2臺，小流量泵2臺。夏季一機(jī)兩泵(一臺大流量泵，一臺小流量泵)運(yùn)行，冬季- -機(jī)-泵(一臺小流量泵)運(yùn)行，所選循環(huán)水泵參數(shù)如下:大流量泵: 2臺;流量: 3. 62m'/s;揚(yáng)程: 24m; 效率: 88%; 配電動機(jī)功率: 950 KW;電壓: 6000V;小流量泵: 2臺;流量: 1. 70m2/s;揚(yáng)程: 19m ;效率: 88%; 配電動機(jī)功率: 425 KW;電壓: 6000V5.1.2方案二:根據(jù)循環(huán)冷卻水的流量和揚(yáng)程，本工程共選四臺水泵，其中單速泵2臺，雙速泵兩臺。夏季- -機(jī)兩泵運(yùn)行(一-泵定速，- 泵高速);春秋季-機(jī)兩泵運(yùn)行(- -泵定速，一泵低速);冬季- -機(jī)一 -泵低速運(yùn)行。所選循環(huán)水泵參數(shù)如下:定速泵: 2臺;流量: 2. 66m'/s;揚(yáng)程: 21m ;效率: 88%; 配電動中國煤化工6000V。雙速泵: 2臺;流量: 2. 66m/s (高速); 1. 70m'/s (低速);揚(yáng)程: 21YHCNMHG配電動機(jī)功率: 710KW、 425 KW;電壓: 6000V 。5. 2綜合經(jīng)濟(jì)性比較方案一:循環(huán)水泵價格:大流量泵兩臺，每臺單價: 105 萬元;小流量泵兩臺，每臺單價: 40萬元;共計(jì): 280萬元。循環(huán)水泵運(yùn)行狀況:啟停水泵臺數(shù)控制流量。方案二:循環(huán)水泵價格:單速泵兩臺，每臺單價: 55 萬元;雙速泵兩臺，每臺單價: 85萬元，共計(jì): 290萬元。循環(huán)水泵運(yùn)行狀況:調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速調(diào)整流量綜合評價:方案- -較方案二增加10萬元，但方案二較方案一春秋季運(yùn)行更合理， 電耗及水量損失較小。本工程為供熱電廠，夏、冬季循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行工況要求多，方案二運(yùn)行費(fèi)用較低，對運(yùn)行人員的要求也較低。因此，推薦方案二。6立式泵與臥式泵的比較循環(huán)水泵有立式和臥式兩種，立式泵優(yōu)點(diǎn)是單獨(dú)布置，占用場地較小，但價格較臥式泵較貴，泵房高度較高，檢修困難。臥式泵占地稍大，但工程實(shí)例較多，應(yīng)用廣泛，且價格較立式水泵較低，泵房高度較低，檢修方便。以下是對兩種泵在本工程中運(yùn)用情況的比較。立式泵:循環(huán)水泵房尺寸: 32. 4mX 15mX24. 2m、每座泵房造價: 408. 24萬元;循環(huán)水泵價格:每臺單速泵:75萬元、每臺雙速泵: 87萬元;共計(jì): 732. 24萬元;臥式泵:循環(huán)水泵房尺寸: 36mX 15mX 18.5m,每座泵房造價: 349. 65萬元;循環(huán)水泵價格:每臺單速泵: 65萬元，每臺雙速泵: 75萬元;共計(jì): 629. 65萬元。7結(jié)論及建議根據(jù)工程總體投資比較，采用臥式泵方案比采用立式泵方案初期投資少102. 59萬元，且電廠廠內(nèi)空間較大，立式泵房相較臥式泵房節(jié)省的空間并無他用: 2臺定速2臺雙速泵結(jié)合形式較4臺定速泵形勢初期投資少10萬元。且從運(yùn)行的角度考慮，對于供熱機(jī)組，采用2臺定速2臺雙速泵運(yùn)行控制比較靈活,對運(yùn)行人員的素質(zhì)也要求較低，比較適合西部地區(qū)的實(shí)際情況。立式泵單獨(dú)布置，占用場地較小，但價格較貴，泵房高度高，檢修困難。臥式泵占地稍大，但工程實(shí)例較多，應(yīng)用廣泛，且價格較低，泵房高度低，檢修方便，投資較少。因此，本工程推薦采用4臺臥式循環(huán)水泵，其中兩臺定速泵，兩臺雙速泵的方案。參考文獻(xiàn):[1] 《火力發(fā)電廠“水工設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5339- -2006.[2]《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50265 -2010.作者簡介:沈卉(1986-) 女，主要從事火力發(fā)電廠水工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)。單位:新疆電力設(shè)計(jì)院土水室。中國煤化工YHCNMH G