火力发电机组必须配备的水泵主要有锅炉给水泵、循环水泵和凝结水泵,其次还有射水泵、低压加热器疏水泵、热网水泵、冷却水泵、灰浆泵、轴封水泵、除盐水泵、清水泵、过滤器反洗泵、生活水泵、消防水泵和补给水泵等。这些水泵数量多,总装机容量大:50MW火电机组的主要配套水泵的总装机容量为6430kW,占机组容量的12.86%;100MW机组为10480kW,占10.48%;200MW机组为15450kW,占7.73%。100MW机组主要配套水泵的总耗电量约占全部厂用电量的70%左右。由此可见,水泵确实是火力发电厂中耗电量最大的一类辅机。因此,提高水泵的运行效率,降低水泵的电耗对降低厂用电率具有举足轻重的意义。
给水泵
与风机一样,由于设计中层层加码,留有过大的富裕量,造成大马拉小车现象之外,由于采用节流调节,为满足生产工艺上的要求,造成更大的能源浪费现象。一台200MW发电机组的给水泵,其电动机功率达5000kW,水泵的出口压力为25.0MPa,而正常运行时的汽包压力为16.5MPa。水泵的出口压力与正常的汽包压力之间的差别如此之大(8.5MPa)的原因有两个:
(1) 考虑到锅炉检修以后打水压试验的需要;
(2) 为给水调节阀前提供较大的压力,以提高调节系统的反应速度。
由以上分析可知,当电动机定速运行时,为了维持汽包压力在正常值,必须在给水管道上加装给水调节阀,增加阻力,以至消耗大量的能源。若电机采用调速驱动,则可用改变电动机的转速来满足不同的压力要求,节省了因阀门阻力引起的附加损耗,达到节能的目的。同时以调速方法改变压力的响应速度远比改变阀门开度来得快,使锅炉汽包水位自动调节系统的反应加快,改善了锅炉给水调节系统的性能。
为了降低水泵的能耗,除了提高水泵本身的效率、降低管路系统阻力、合理配套并实现经济调度外,采用调速驱动是一种更加有效的途径。因为大多数水泵都需要根据主机负荷的变化调节流量,对调峰机组的水泵则尤其如此。根据目前我国电网的负荷情况,大多数125MW机组已参与调峰,为扩大调峰能力甚至一些200MW机组也不得不参与调峰运行。为这类调峰机组配套的各种水泵最好采用调速驱动,以获得最佳节能效果。例如,有一台国产200MW机组配备三台DG400-180型定速给水泵,当主机负荷为180MW时运行两台泵,调节阀的节流损失高达2.2MPa,仅此一项每年浪费电能883.9万kW
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