第３５卷第３期 ２０１３年６月 黑龙江电力 Ｖ０１．３５ Ｎｏ．３ ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ Ｊｕｎ．２Ｏ１３ 火电厂给水泵运行性能分析方法研究 陈俊 （山西太钢不锈钢股份有限公司能源动力总厂，山西太原０３０００９） 摘要：针对目前火力发电厂给水泵运行性能变差的问题，提出了给水泵运行性能的分析方法，即依据给水泵实际运行经验 确定了给水泵运行性能目标曲线，并通过给水泵日常运行性能曲线与其目标运行曲线比较诊断了给水泵的运行性能。应用 实例结果表明，给水泵运行性能分析方法能够判断给水泵运行性能的变化情况，分析其性能下降的原因。 关键词：火力发电厂；给水泵；运行性能；分析方法 中图分类号：ＴＫ２２３．５ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—１６６３（２０１３）０３—０２５６—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｅｅｄ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｌａｎｔ ＣＨＥＮ Ｊｕｎ （Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｔａｉｇａｎｇ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ，０３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｅｅｄ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ａｎｄ ｔｏ ｄｉａｇｎｏｓｅ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄａｉｌｙ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔ ｃｕｒｖｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｅｘａｍｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｂｌｅ ｔｏ ｊｕｄｇｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｅｅｄ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｉｔｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｆｅｅｄ ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ 火力发电厂热力系统给水泵向锅炉连续供给 这种函数关系，对比分析泵在相同工况下两个不同 时间段的性能变化，从而准确去判断给水泵当前的 运行性能。 众所周知，给水泵出口压力、流量能够反映给 水泵运行性能的主要技术参数 ］，如果把以上性能 技术参数表示成转速的函数时，可记为 Ｙ＝ ） （１） 具有一定压力和温度的给水，其运行的质量直接关 系到火电厂的安全和经济运行＿１Ｉ３ Ｊ。随着给水泵 服役时间的延长，其运行情况及相应的运行性能将 会发生变化，运行人员很难及时准确去把握和判断 给水泵的这种性能变化，严重影响了给水泵的安全 经济运行。为此，本文基于对运行当中给水泵在不 同时间、相同运行工况性能趋势的分析研究，给出 了一种判断给水泵运行性能的诊断分析方法，为提 式中：ｙ为性能参数值（代表给水泵出口压力、入口 流量）； 为转速，ｒ／ｍｉｎ。 当给水泵在性能较佳或良好运行时，此时其性 能函数可表示为 Ｙ ＝ （ 。） （２） 高给水泵的运行经济性及火电厂的节能提供了一 种新的思路，值得同行参考和借鉴。 １ 给水泵的运行性能及其分析 由于给水泵是靠转速来维持其流量和出口压 力的 Ｊ，因此分析给水泵的性能就必须找出泵的转 速与流量、转速与出口压力的对应函数关系。利用 收稿日期：２０１２—１２—２４ 式中：）， 为给水泵性能较佳时的性能参数值； ．为给 水泵在性能较佳时所对应的转速，ｒ／ｍｉｎ； 为给水 泵性能较佳时所对应函数表达式。 当给水泵偏离正常性能运行时，其性能函数可 表示为 Ｙ：＝ （ ） （３） 作者简介：陈俊（１９７２一），男，１９９７年毕业于太原理工大学热能动 力专业，工程师，主要从事火电厂的集控与运行工作。 式中：），：为给水泵在运行性能不正常时的性能参数 第３期 陈俊：火电厂给水泵运行性能分析方法研究 ・２５７・ 值； ：为给水泵运行性能不正常时所对应的转速， ｒ／ｒａｉｎ； 为给水泵运行性能不正常时所对应的函数 表达式。 把给水泵在不同时间段、同一性能参数的函数 曲线表示在同一坐标轴图形里，如图１所示。 由图１可以看出，在同一转速不同运行情况下 的性能差值为 △），＝ （ 。）一 （ 。） （４） 式中△），为在同一转速下的性能差值。 图１给水泵性能分析曲线 由此可知，由给水泵的性能参数函数可以对前 后不同时间段给水泵运行状况及运行性能进行比 较；对比给水泵在运行正常或较佳时的性能参数曲 线，可对其性能作出定量的分析；通过前后给水泵 的性能差值△ｙ就可以准确的判断分析出当前给水 泵运行性能的变化情况，从而分析和诊断当前给水 泵运行故障，采取相应的解决措施，以提高给水泵 的工作效能及运行经济性。 ２给水泵性能诊断分析实例 某电厂３００ ＭＷ机组１号给水泵自投产以来， 为了检验该给水泵的运行性能是否发生变化，采集 了其试车正常运行数据和另一时间段的运行数据 （不正常数据）进行分析。数据如表１所示。 根据表ｌ中给出的两组数据绘制成以泵的转 速为自变量、泵的流量和出口压力为函数的相关性 能参数曲线，其试车正常性能曲线如图２所示。不 正常运行性能曲线如图３所示。 由图２可知，ｌ号给水泵在试车运行正常情况 下，其出口压力和转速符合以下函数关系式，即 Ｐｌ＝２２．２６６１ｎ（ｘ）一１７０．６１ （５） 式中Ｐ．为试车正常运行时的出口压力，ＭＰａ。 １号给水泵人口流量和转速的函数关系式为 Ｄ，＝５．９８１ １ｅ“ （６） 式中Ｄ，为试车正常运行时的人口流量，ｔ／ｈ。 表１ １号给水泵试车正常和不正常情况的运行数据 一泵入口流量； 、 咖Ｉ 图２ １号给水泵试车正常运行曲线 加 Ｈ ｍ 一泵入口流量；日龟《 幽 转速／（ｒ・ａｒｉｎ－ ） 图３ １号给水泵不正常运行曲线 由图３可知，１号给水泵在运行不正常情况下 相应其出口压力和入口流量和给水泵转速之间的 函数表达式，可分别记为 Ｐ２＝一５Ｅ一０７ｘ ＋０．００９ ８ｘ一１７．８９８（７） 黑龙江电力 第３５卷 Ｄ２＝１Ｅ一０９ｘ 唧 （８） 式中：Ｐ 为不正常运行时的出口压力，ＭＰａ；Ｄ：为不 正常运行时的人口流量，ｔ／ｈ。 通过１号给水泵不同运行情况下给水泵入口 流量和出口压力与转速的关系表达式，可以绘制出 １号给水泵在试车正常运行情况和不正常运行情况 下其性能曲线的对比曲线图，把试车正常运行曲线 作为性能目标曲线，通过该曲线图就可以直观地看 出给水泵在试车正常运行情况和不正常运行情况 下的性能差值，从而对当前１号给水泵运行性能作 出准确合理的评价和判断，其对比曲线如图４所示。 一 、 星 ０ ＼ 廊９ ４ ０００ ４ ２００ ４４００ ４ ６００ ４ ８００ ５ ０００ ５ ２００ ５ ４００ 转速／（ｒ・ｍｉｎ ） 图４ １号给水泵试车与不正常比较曲线 从图４可以明显的看出，该电厂１号给水泵在 不正常运行情况下其出口压力和流量都比其在试 车正常运行情况下时要低，其性能明显下降。特别 是在给水泵的低转速区，两种情况下给水泵出口压 力差值已达到０．５０～０．７６ ＭＰａ，而１号给水泵的人 口流量随着转速的增大，两种情况下的差值不断地 增大，尤其转速在达到４ ８００～５ ４００ ｒ／ｍｉｎ时，给水 泵的流量下降更大，其下降值已达到２Ｏ～７８ ｔ／ｈ。 由此可见，该厂１号机组１号给水泵自投产以来，性 能已经下降，特别是泵的流量在高转速时下降更大。 ３给水泵性能下降原因分析 针对１号给水泵出力下降的问题，该厂检修人员 给予了及时分析和处理。经查找分析，发现在运行 时，给水泵电动再循环门长期关不严，而且存在死点； 在２９０ ＭＷ负荷运行时，其出口压力为１９．２３ ＭＰａ，给 水泵电流为４９０ Ａ；对给水泵再循环门阀进行更换 并关紧时，给水泵压力升至１９．５５ ＭＰａ，给水泵电流 降至４７８ Ａ，此时机组可以带负荷到２９６ ＭＷ，由此 得出再循环门关不严导致了给水泵的性能和出力 下降。在单纯的更换再循环阀时，给水泵在同样的 转速下，其电流摆动下降，出口压力虽然有所回升， 但比试车正常时的出口压力还低，故再循环阀过水 只是给水泵性能下降的一方面原因。经过对１号 给水泵隔离检修，发现给水泵人口滤网内有大量的 铁锈及杂物，清理结束后投运正常。对排除故障后 的１号给水泵性能进行了跟踪，其运行数据如表２ 所示。 表２ １号给水泵故障排除后运行数据 同理，为了便于比较和分析１号给水泵的性能 变化及故障排除后的运行效果，将试车正常运行数 据和故障排除后的运行数据绘制成性能曲线，并在 同一坐标轴中表示，如图５所示。 一 毒 室 ０ ＼ 咖９ 转速 ｒ＿ｍｉｎ－ ） 图５ １号给水泵试车及故障排除后运行曲线对比 从图５可以看出，给水泵故障被排除后，其运 行性能曲线已经接近试车正常运行性能曲线，在部 分转速区已经超过或达到了试车正常运行性能。 相比较图４，图５中两条曲线给水泵出口压力最大 差值降低到０．２ ＭＰａ，流量最大差值降低到３ ｔ／ｈ， 给水泵人口流量相对故障时提高了１８０ ｔ／ｈ，在高转 速区给水泵出口压力提高了１ ＭＰａ，说明给水泵故 障排除后的性能提高了。 （下转第２６２页） ・２６２・ 黑龙江电力 第３５卷 雷线路耐雷水平和总闪络次数随避雷器安装间距 的变化情况。 表２ １０ ｋＶ线路不同绝缘水平下感应雷 ３ 结 论 １）感应雷过电压是危害１０ ｋＶ配电线路最主 ｋｖ 耐雷水平变化情况 要的原因，在线路上每隔一定间距装设避雷器能有 效地防止感应雷。不同的安装间距效果不同，建议 对于１０ ｋＶ配电线路每隔３００ ｍ装设一组避雷器， 可将线路闪络次数降低９０％以上。 ２）对于１０ ｋＶ配电线路，随着线路绝缘水平的 提高，线路的感应雷耐雷水平有明显提高，线路总 闪络次数也有明显的降低。由此表明增强线路的 绝缘水平是提高感应雷耐雷水平和降低线路闪络 次数的有效措施。 参考文献 ［１］ 李清奇，许敏．架空输配电线路防雷水平判断及防雷措施［Ｊ］． 上海电力，２００４，（２）：１３６—１３９． ［２］ 徐倩，万太平，文继杰等．１ＯｋＶ配电网供电可靠性分析及解决 对策［Ｊ］．黑龙江电力，２００３，２５（２）：１５ｌ一１５３． 表３ １０ ｋＶ线路不同绝缘水平下线路 ［３］关根志．高电压工程基础［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００３： 总闪络次数变化情况 次 １５１—１５３． ［４］文习山，彭向阳，解广润．架空配电线路感应雷过电压的数值 计算［Ｊ］．中国电机工程学报，１９９８，７（１８）：２９９—３０１． ［５］ 何平，蓝磊，文习山，等．关于架空线路感应过电压的计算问题 ［Ｊ］．高电压技术，１９９９，２５（２）：６５． ［６］ 陈中明．配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护［Ｊ］． 广东电力，２００８，２１（５）：１９—２２． ［７］李景禄，吴维宁，杨廷方，等．配电网防雷保护的分析与研究 ［Ｊ］．高电压技术，２００４，３０（４）：５８—５９． ［８］李孛．１ＯｋＶ配电线路防雷措施研究［Ｄ］．长沙：长沙理工大 学，２００９． ［９］方瑜．配电网过电压［Ｍ］．北京：水利电力出版社，１９９４： ６Ｏ一７３． ［１０］王羽，文习山，蓝磊，等．提高架空配电线路耐雷水平的仿真分 析［Ｊ］．高电压技术，２０１１，３７（１Ｏ）：２４７１—２４７６． （责任编辑郭金光） （上接第２５８页） 参考文献 何川，郭立君．泵与风机［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００８： １４３—１４５． ４结论 １）用给水泵正常运行和不正常运行情况下的 实际运行数据绘制和拟合的性能曲线图和性能曲 线公式，能够诊断出当前给水泵的运行性能。 ２）应用实例验证了该给水泵运行性能分析方 法在实际中的可行性，电厂运行人员能够及时把握 给水泵的运行性能，采取有效措施，以提高给水泵 运行经济性。 【２］ 郑体宽，杨晨．热力发电厂［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００８： ７３—７５． ［３］ 张旭蓉，邓德兵．给水泵大修前后性能试验及分析［Ｊ］．南京工 程学院学报，２００６（４）：２４—２６． ［４］ 卢承斌，秦慧敏．进口３５０ＮＷ机组汽动给水泵组技术特点及 性能分析［Ｊ］．华东电力，２００３（３）：９—１１． ［５］ 黄雅罗．发电设备状态检修［Ｍ］．北京：中国电力出版社， ２０００：９—１１． （责任编辑侯世春）
