火力发电厂凝泵节能改造及振动问题治理
侯钢剑，吴小川，刘少恒，郭玉杰
（大唐洛阳热电厂，河南洛阳471039）
城方面和变频方面的改造，在降低电耗、提高节能效果方面取得了成效.同时，对于因变频带来 摘要：大唐洛阳热电厂通过节能技术政关，对12台凝泵以及2台定速给水泵进行转子机的振动问题，进行了有益的尝试和治理，获得了宝责的经验.
关键词：凝系：节能；振动；治理
中图分类号：TK4671文献标志码：B文章编号：1009-3230（2011）02-0028-05
Energy-saving Power Plant Condensate Pump and Vibration Control
( Da Tang Luo Yang Thetmal powerplant Luo Yang 471039) HOU Gang-jian WU Xiao-chuan LIU Shao-heng GUO Yu-jie
Abstract: Datang Luoyang thermal power plant thzough the energy-saving technology research on 12 sets of condensle pump and 2 sets of constant speed pump for mechanical rotor and frequencyconvenion in reducing power consumption and impeoving energy-saring effect achieved. At the setime for the problem of vibeation that fequeney brought us we have carried on the beneficinl aftempt snd goremance obtained valuable experience
Key words: Condensate pump; Energy-saving; Vibrstion; Gorermance
高背压工况下凝结水量为740.78th.机组满负荷时凝结水泵在343v/h~370/h之间工作，摄结水泵扬程在290m~300m，水泵效率79%-80.5%.
0前言
大唐洛阳热电厂现有2台165MW俄制供热机组、2台300MW国产供热机组，1台75MW后 置机组.为了响应国家节能减排的号召，针对凝结水泵、定速给水泵电耗偏高的现状，大唐洛阳热电厂积极组织技术攻关，对12台凝泵、2台定速扬程316m~332m，水泵效率68%~73%，为保 给水泵进行了节能改造，在降低凝泵、定速给水泵持摄汽器、除氧器水位，凝结水主调阀经常开启电耗方面，取得了良好的成效.同时，对于变频改造后带来的新问题，也进行了有效的治理.
实际运行中机组负荷经常在65%-85%之间，单台凝结水系送出水量为225/h-290t/h，30%左右，节流损失较大；为保持凝结水压力，凝结水泵再循环需开启，凝结水泵功耗较大.2007综合厂用电率的0.3%左右，较同类机组平均水 年机组平均负荷率65.75%，凝结水泵耗电率占平高0.12%以上.
1设备节能改造情况
（1）300MW机组发泵节能改造情况
5、6号机组（300MW供热机组）凝结水泵型号NLTD450-8A，8级串联立式泵，额定转速1480pm，额定扬程280mH 0.流量400t/h；机组在额定纯凝工况下凝结水流量为684.23th， 设计配置3台凝结水泵，两台运行一台备用.机组
经过镇密设计，制定了家体改造方案，5号机、6号机共6台系，分别进行了机械部分和电气部分节能改造：
1）根据试验数据去掉系中间2级叶轮.泵扬程两整为210mH0.
导叶流道进行优化. 2）叶轮去掉后转子上轴套重新加工、装配，
280MW至300MW时工况下，两台系总电流比改造前降低16A，每小时节约电能96kWh，每天 节约2304kWh.按机组平均负荷在200-250MW计算，每年节电683280kWh.价值273312元（每度电0.4元）.5号机.6号机2台机 每年可节约54.6万元.
3）改造后泵转子整体动平衡校验.为防止部件原样保存. 改造后设备性能达不到预期要求，对原泵体上零
4）对电机进行变频改造.
开始至4月29日全部改造回装完毕.6号机凝 5号机组凝结水泵改造自2009年4月9日结水泵改造自2009年6月22日起至7月5日现场安装.凝结水泵节能改造完毕，在机组150MW负荷单台泵运行情况下，每台泵电流比改造 前降低8A左右，每天节电约1152kWh.机组负荷在200MW至255MW工况下，两台系运行总电流比改造前降低13A，每小时节约电能78kWh，每天节约1872kWh.机组负荷在
按2007年统计，凝结水泵用电量占整个机组厂用电量0.3%，2009年7月份全部节能改造后，根据厂级监控信息系统（SIS）统计，5号、6号机凝 结水泵用电量占整个机组厂用电量0.13%，达到预期0.15%~0.18%的效果.通过凝结水泵机械部分和变频改造，凝结水泵功耗明显降低，节能效果显著.
改造前凝泵参数
表1
序号 负荷凝结水流量1号凝泵电流2号覆泵电流3号覆系电流 T/H A A A 结水泵出口每 管%力MPs 新结水主调阀 开度% 除器压力 NP1284.42 894.52 40.54 44.81 2.35 42.47 0.632254.05 3202.98 726.18 556.94 40.93 40.92 37.66 36.87 3.06 2.74 31.17 23.35 0.55 0.424153.20 423.17 43.38 2.43 20.96 0.31
改造后凝采参数
负而摄结水流量1号减泵电缆2号泵电流3号凝泵电流 凝结水泵出日每 豪结水主调阀 除氧器压力序号 KW T/H A A A 管压力MF 开度% XP1 2 255 374 S11 35.2 32.8 36.3 33.7 1.96 2.19 35.5 53 0.68 0.563 210 165 31.31 32.55 2.32 28.4 0.44153.6 380 34.11 2.03 22.80 0.315152.35 6152.38 421 431 36 36.5 1.84 1.91 24.84 0.31
机组负荷133MW，凝结水流量247v/h，凝结水母管 运行参数进行详细分析：2009年5月25日1号压力1.91MPa，摄结水主调阀开度23%，1、3号加热器入口压力均为0.8MPa.2、3号凝结水泵电流 248A 249A，折算输人电功率分别为138.74kW、139.30kW，凝结水泵耗电率约为0.21%.由于主抽、轴加、凝结水主调阀等的阻力损失，达到1.11MPa.根据位置修正及换热器阻力特性估算， 凝结水主调阀阻力约影响凝系电耗约50%.
（2）165MW机组凝泵节能改造情况
1.2号机组（165MW供热机组）各配置3台6.5LDTN-11型凝结水泵.水泵设计出力220t/h，扬程185m，设计效率77%.面实际运行 中，为保证空抽器最小冷却水水量和摄汽器水位，无论机组负荷大小，通常单机需要测台凝结水泵运行，凝结水主调阀开度在16%-46%之间，凝结水流量在240/h~350t/h，节流损失大，泵组 工作效率低，凝结水泵耗电率高.2008年1、2号机组凝结水泵耗电率分别达到0.216%、0.241%：2009年1-5月.凝结水泵耗电率分别 达到0.218%、0.259%.对1号机组凝结水系统
改造方案采取与5、6号机凝泵相同的方式，根据试验数据去掉泵中间2级叶轮，将原11级摄 结水泵改造为9级泵，扬程降为134.5m
（1.32MPa），轴功率降为104.7kW.扬程、流量均有富裕.2009年8月至11月.1.2号机组凝结 水泵节能改造完毕，经试运，水泵振动、轴承温度符合运行需要，投运后设备运行平稳.
改造后，凝结水泵出口门截流损失减少，电机载荷减小，凝结水系功耗明显降低.在机组 128MW负荷下两台泵运行，每台泵电流比改造前降低约40A，每小时比改造前节约电能22.8kWh，每天节约电能547.2kWh.机组负荷在140MW至 160MW工况运行情况下，两台泵总电流改造后比改造前降低约54A，每小时节约电能30.4kWh，每天节约电能729kWh.2009年11月份凝结水泵机械部分全部节能改造后，根据厂级监控信息系统 （SIS）统计，1、2号机凝结水泵用电量占整个机组厂用电量0.13%，达到预期效果.
（3)165MW机组给水泵节能改造情况
力修造厂，给水泵设计参数人口压力0.78MPa， 165MW机组定速给水泵生产厂家是郑州电出口流量510th，最小流量130t/h，设计扬程2150mH0，抽头压力5.0MPs，抽头流量60T/ H.水泵设计转速：2980r/min.
正常运行中给水泵杨程1800mH0就能满足系统要求，而设计扬程为2150mH0，高出350mH，0.由于富裕扬程大，耗电率高，为节约厂用 电，实施对定速给水泵的改造.为保证改造后泵体连接部分尺寸不变，只对泵体内部进行改动.改造后给水泵出口压力保证在18MPs0.5.为保证改造后给水泵能稳定安全投人运行，对改造 工作制定了具体标准：
1）改造后泵的性能满足机组在各种负荷工况下正常运行.对聚的外观尺寸及与其它部件相连处接口尺寸不进行改动.
2）改造后在满负荷工况下给水系运行中，给水主调阀开度在95%以上.
检修.泵内主要部件如叶轮、轴、叶轮密封环等零 3）改造中对系内部部件进行全面解体检查、部件进行必要的更换.
4）改造完毕后进行动平衡试验.
不变. 5）改造拆除给水泵末级叶轮1级，导叶
按照计划分别对1号机1号定泵、2号机1号定系两台定速给水泵进行了改造，并进行了全
面跌踪.单台定泵改造前给水泵电流378A、出流332A、出口压力18MPs.改造前后电流降低 口压力21MPa，2009年8月份，改造后给水泵电46A，一天可节电6624kWh，一年可节约人民币84万元左右.
2节能改造后现存问题
奶机组摄结水泵变频改造后振动恶化.多个转速下振动题标，在1140r/min下（对应变额调节频率是38Hx）电机上部最大探动为379um左右.该凝结水泵采用立式结构，电机在上部，遇 过联轴器与水泵传动轴相连.轴承均为滚动轴承，最上部为推力轴承.
2009年9月2日17:30，对该泵组东西和南北方向启动升速过程进行了振动测试.现场振动 试验是临时加装速度传感器，接人美国本特利B.N.208DAM系统进行采集分析，测量位置在靠近向，测量数据如下： 轴承位置的电机上部，测量方向为东西和南北方
东西方向：
在960r/min下，对应变频调节频率是32Hz，东西方向通频振动206um，基频幅值和相位是 194 μm224.
在1493r/min下，对应变额调节频率是50Hz，东四方向通频振动为71um，基频振幅和相位是64 μm194.
南北方向：
在893r/min下，对应变频调节颜率是29.8位是137μm319. Hz，南北方向通频振动为152Hm，基幅值和相
在1000r/min下，对应变频调节频率是33.3Hz，南北方向通频振动为276μm，基频辑值和相位是272μm347.
在1140/min下，对应变频调节额率是38Hz，南北方向通频振动为379wm，基频幅值和相位是376μm32.
Hz.南北方向通频振动为206μm，基频幅值和相 在1220r/min下，对应变频调节频率是40.7位是186μm54.
在1493t/min下，对应变频调节频率是50Hz.南北方向通频振动为99.5μm，基频幅值和相 位是95μm71.
工& 东西方向 东西方向 南北方所 南北方向序号 时网 (v/min) 通频 IX 适频 X1 17:32 893 147 17 35 960 231 191263 2%6 17;38 17; 40 1000 1140 163 137321 379 276 272 347 376324 5 17;43 1220 206 17;50 1493 71 62194 99.5 9571
图2启动升速过程南北、东西方向握动的Bele图
应变频调节频率为33.3Hz）外，其余转速下振动均小于80um，在1140r/min下（对应变频调节频率是38Hz）电机上部最大振动由379μm降为70 wm，张动状况明显改善.
3 问题分析
根据以上振动测试，该泵组振动特点如下：
（1）以基频为主，搬动性质是普通强迫报动：
崎值，面南北方向有4个振动峰值，最大达到 （2）启动升速过程中，东西方向有一个振动379 μm;
1000：/min（对应变频调节额率为33.3Hz）下，南北方向振动有一个峰值，为152um，由于凝振动处理结果如下： 泵基本上不在该转速下运行，所以振动处理结束.
到99um，处于超标状态： （3）工频下.南北方向振动大于东西方向，达
（4）初步分析振动原因是转子-轴承-基础系统共振.
东西方向：
在960r/min下，对应变频调节频率是32Hz，东西方向通频振动为32w
4振动问题治理
在1493r/min下，对应变频调节频率是50Hz，东西方向通频振动为12μm.
为了提高振动处理的效果，现场处理首先采取加固的办法，在电机上部与北则过道之间用2个螺栓进行加固，启动后与原始状态对比，基本没有改普.随后，经过3次动平衡配重，最终在电机 与水泵对轮上加重3.4Kg后，除1000r/min（对
南北方向：
29.3H.南北方向通频振动为43m 在880r/min下.对应变频调节频率是
33.3Hr，南北方向通频报动为152μm. 在1000r/min下，对应变频调节频率是
在1140r/min下.对应变频调节频率是38Ha.南北方向通频振动为70μm.
Hr.南北方向通频振动为49μm. 在1220r/min下，对应变额调节频率是40.7
在1493r/min下，对应变频调节频率是50Hr.南北方向通频振动为41μm.
5振动治理经验总结
本次振动治理是成功的，有效地降低了振动的幅值，同时改变振动尖峰区的频率范围，保障了在常用频率区间内的安全可靠性.本次振动治理的成功，为其它电厂和其它类型的转机如离心泵、 风机变频改造，提供了宝贵的经验.
在诊断、分析、处理时要注意以下几个问题：
可靠性，提前要求电机和转机厂家在设计初期，对 新采购转机设备要充分考虑后期节能改造的变频特点进行充分的计算和试验，对有效变额转化进行规避和调整. 速范围内的共振和临界转速，通过结构方面的优
严格执行转机的安装、检修质量标准，或者通过加周框架等方式，充分提高结构刚度，才能保证变频范围的报动尖峰不至于过大，过大的振幅会 导致动平衡配重重量过大面无法实施.
对进行变频改造的转机，改造完毕后，应进行一次工作频率范围内的升速、降速振动测试，确定
图2处理后启助升速过积南北，东西方向握动的Bade图
6结束语
序号 表4 时网 工&（/ni）东西方向道 加量后报动测量数提表1 17:09 880 23 南北方遇频 432 17;10 960 32 873 4 17:15 17;17 1140 1000 89 16 152 05 17:19 1220 23 $96 17;21 1493 12 41
注：使用位界：B.N：206单位：μmdng时间：2009-9-4
振动尖峰的频率范围.在未进行振动处理之前，应避开该范围，避免振动超标.
对于刚性对轮连接的转子，当变频后工作范围内有尖峰存在时，可以通过动平街配重的实施， 有效降低振动的幅值，更重要的是可以改变振动尖峰区的频率范围，使其转移到非常用的工作频率范围.
注意检查加重块、固定螺和对轮螺栓等. 对轮上配重的设备，在检修时应做好记号，并
在节能减排形式下，各电厂实施凝泵的叶轮改造、变频改造是大势所趋.凝泵变赖改造后振 动增大的问题，也会频现.通过本次凝结水泵变频改造后多个转速下振动超标的治理，积累了经验，为变频改造后的转机振动处理提供切实可行的方法，为其它电厂的改造提供了宝贵的借鉴.
参考文联
[1]安联销，等，最与风机[M].北京：中国电力曲版社，2001.
