Feasibility Analysis of Back-Pressure Steam Feeding Water Pump for Direct Air-Cooled Unit

As the performance of an air-cooled condenser is apt to be affected by the fluctuating ambient condition, some difficulties are brought to the use of a steam feeding water pump in an air-cooled unit. This paper introduces a new design of for steam feeding the water pump of an air-cooled unit using the back-pressure steam turbine as the prime motor. Using variable condition analysis on a 600 MW direct air-cooled unit, and with consideration of the effect on the ambient conditions, the feasibility, economy, and adaptability of the design are verified.

基于相似性原理的燃气电厂给水泵异常检测方法研究

设备运行监盘是燃气电厂重要的工作内容,提前识别设备运行中可能出现的异常并进行可靠预警,对保障电厂安全平稳运行至关重要。文章以燃气电厂给水泵为研究对象,基于大量运行历史数据,开发了一种基于相似性原理(SBM)和序列概率比检验(SPRT)的异常检测算法模型。通过建立当前观测向量与代表设备健康运行状态矩阵之间的相似度模型,得到各特征当前时刻预估值,并对不同时刻下各特征的模型预测残差进行均值检验,识别设备运行异常。结果表明,该预警方法可以使参数在偏离正常运行工况还未超过控制系统报警值之前,发出预警,弥补了原有工控系统固定值报警以及人工监盘导致的感知滞后、监视不到位的问题,为设备预测性维护提供技术支撑。

空冷机组汽轮机主轴直接驱动给水泵的变工况运行仿真试验

汽轮机主轴直接驱动给水泵技术是一种全新的给水泵驱动方式,目前国内尚无成熟的运行经验。针对采用该技术的某350 MW直接空冷机组进行了系列变工况运行仿真试验。结果表明:对于配置1台100%容量主机泵和1台50%容量备用泵的机组,该技术完全能够满足在机组背压快速变化、负荷变化及给水泵故障等工况下给水流量的需求。

锅炉循环给水泵运行故障分析

锅炉循环给水泵是锅炉系统的核心组成部分,负责将水输送至锅炉上进行加热并向外输送至下一地点,循环给水泵的运行状况是保证锅炉系统能够安全平稳运行的关键要素。在锅炉循环泵的使用过程中,由于各类原因,在使用过程中循环泵会出现不同的故障,影响锅炉系统的正常运行,进而影响到整个企业的正常生产,甚至会导致重大安全事故的发生。因此,在日常的生产运行中,必须加强锅炉循环给水泵的点检维护保养,时刻让锅炉循环给水泵处于最佳运行状态。本文对锅炉循环给水泵在日常运行中的常见故障进行分析。

电动给水泵转速异常波动消减装置的设计与应用

电动给水泵在运行过程中转速异常波动,开展现场影响因素排查及原因分析后得知,工作油管路排气不充分,造成大量气泡进入液力耦合器的勺管中进行做功,影响液力耦合器勺管正常运作,这是造成电动给水泵转速异常波动,甚至引起汽包液位低报警故障的主因。为此,在电动给水泵的进油管上设计安装了一套排气装置,包括油气分离机构和排气机构两部分,通过机械原理实现油气分离,气体能够从排气机构的排气阀顺利排出,而油液可以通过专门设计的管路回流至给水泵组件中。试验表明,安装了该排气装置后,电动给水泵转速在50%~70%负荷运行区间内的波动较为稳定,始终保持在200r/min以内,从而消除了因工作油管路排气不充分造成转速异常波动甚至引起汽包液位低报警的故障。

高压锅炉给水泵运行故障分析及处理

多级离心泵故障停车的原因大多是设备结构设计不合理。文章通过对TDF型多级离心泵运行故障进行分析及总结,分析了TDF型多级离心泵设备频繁故障的主要原因,其中平衡盘的灵敏度和材质、3台高压锅炉给水泵共用一条平衡管是造成高压锅炉给水泵启动时平衡线压力控制困难、平衡盘长期磨损、平衡盘频繁瞬时咬死的主要原因。文章明确提出了将平衡管线外接改造为内接、材质更新、提高平衡盘灵敏度的解决问题方案,改造后有效解决了制约TDF型多级离心泵在启动过程中平衡盘频繁抱死的故障问题,彻底消除了这一困扰已久的缺陷,确保了高压锅炉给水系统的稳定性,为装置平稳运行作出了积极贡献。

垃圾焚烧发电厂变频给水泵运行改造节能分析

随着变频技术的逐渐成熟,垃圾焚烧发电厂的给水泵大都由定速给水泵替换为变频给水泵,但锅炉给水系统仍采用传统的给水控制逻辑,未能完全挖掘变频给水泵的节能潜力。通过对垃圾焚烧发电厂锅炉给水系统的整体分析,对原有的给水系统控制逻辑进行改造。单炉规模下,由变频给水泵直接控制汽包水位,给水调节阀全开,实现锅炉给水系统平均节电0.28 kWh/t,节电率为7.2%,每月单位给水能耗的方差由0.064下降至0.033,给水系统稳定性大幅增加,年节省电量109.5 MWh,折合碳减排量为62.45 tCO_(2);多炉规模下,变频给水泵母管压力跟随汽包压力变化而变化,实现给水系统平均节电0.29 kWh/t,节电率接近7.2%,平均单位给水方差下降约36%,给水系统稳定性得到大幅提高,年节省电量380.8 MWh,折合碳减排量为217.17 tCO_(2)。

汽动给水泵机械密封水温度异常升高分析与对策

在发生火力发电厂汽动给水泵机械密封系统故障时,很可能会造成汽动给水泵跳闸,危及机组安全运行。基于现场一起汽动给水泵机械密封水温度异常升高现象,分析排查故障原因,提出异常处理方法、整改措施及建议,以期为汽动给水泵机械密封水温度异常升高的处理提供参考。

核电厂主给水泵仪表可靠性提升措施

为进一步提升核电厂主给水泵仪表的运行可靠性,以某核电厂为例,指出主给水泵仪表的运行缺陷,包括异常波动、密封失效、元件老化、计量偏差、备用故障报警逻辑问题,详细阐述了可靠性提升措施,并对提升效果及未来改进方向进行了总结。

基于效率增强的锅炉给水泵整体性能优化设计研究

为了提高锅炉给水泵的整体性能和效率,通过分析影响泵效率的关键因素,提出包括叶轮结构、泵壳流道、密封系统以及轴承与支撑结构的优化设计方案。实验结果表明,综合优化方案使水力效率提高了4.1个百分点,轴功率降低了4.4%,同时振动和噪声水平显著降低。整个研究成果可为提升电站锅炉给水泵性能和可靠性提供依据。

基于多元状态估计技术的给水泵汽轮机故障预警研究

为实现给水泵汽轮机故障早期预警,提出了一种基于多元状态估计技术(MSET)的参数估计和基于残差预警的故障早期预警方法。以某350 MW超超临界机组的给水泵汽轮机为研究对象,选取表征其运行特征的关键参数,并且采集分散控制系统(DCS)运行历史数据。通过截断法和箱线图法对异常数据进行清洗,采用等间距抽样法构建运行参数的正常工况样本库,基于MSET得到参数估计值,并采用滑动窗口法确定残差预警阈值,建立了给水泵汽轮机故障早期预警模型。最后,用实际运行数据进行验证。结果表明:在正常工况下,模型估计值的平均相对误差小于3%,能有效识别给水泵汽轮机运行中的异常状态;将模型应用到电厂的大数据平台,实现了给水泵汽轮机各工况的智能监测和故障早期预警,具有较大的工程实用价值。

干熄焦余热锅炉用给水泵优化设计

针对干熄焦余热回收发电的抽汽量受下游负荷影响较大存在频繁波动,造成余热锅炉外供蒸汽量波动、锅炉压力波动、锅炉用高压给水泵处于间断或连续小流量(流量Q<30%设计点流量)运行状态,容易发生汽蚀、振动大、平衡盘研磨、轴承温度高等问题,以DGB150-140×15型多级给水泵为研究对象,采用高稳定性、长轴转子结构系统设计方法,提高转子系统扭转刚度与强度;减弱泵的“二次回流”强度,确保泵在小流量工况的运行稳定性与可靠性;设计轴承托架与泵进口、出口段一体化结构及大、小平衡鼓组合平衡机构,确保稀油自润滑轴瓦、滚动轴承温度及振动均符合国家标准及国外客户要求。

深度调峰给水泵再循环精准配水研究与应用

火电机组在深度调峰时经常会出现给水泵最小流量再循环调节阀内漏和给水再循环流量偏大的问题。针对国产化阀门,提出了一种给水再循环系统加装小旁路的方案,来进行小旁路容量配置、阀门结构优化、旁路阀选型等方面的“一机一策”改造。改造后,同等负荷下的给水再循环流量显著降低,给水泵最小流量再循环调节阀使用频率减少,给水系统能量损失减少,低负荷下机组的经济性得到提高,同时阀门维护成本得以降低。研究成果可为火电机组深度调峰下的安全经济运行提供技术支持和方案参考。

单汽泵机组小汽轮机备用汽源无扰切换问题分析及措施

本文通过研究超超临界机组汽动给水泵小汽轮机汽源管道暖管疏水配置方法,分析目前汽动给水泵小汽轮机汽源切换过程中存在的问题,结合本机组所存在的问题,对备用汽源暖管方式进行改造。改造后大大提高了汽源切换的安全性、快速性,避免了因汽源切换导致的机组跳机,提高了机组运行的可靠性。

前混合磨料水射流连续加料系统设计与实验研究

针对现有前混合磨料射流系统不能实现磨料连续供给的问题,提出利用射流泵原理抽吸和混合磨料实现连续加料的新思路,即利用有压水从射流泵喷嘴以一定速度喷出而引起的负压场卷吸磨料进入射流泵内的混合腔,并与水混合后经喉管和扩散管进入高压胶管,最后经切割喷嘴加速后喷出,形成连续磨料水射流。为使系统性能最优,分析了连续加料系统的结构组成及工作原理,并设计了系统的结构与尺寸;运用数值模拟方法对影响连续加料与射流性能的主要因素——切割喷嘴与射流泵喷嘴面积比进行优化设计,分析了其对系统性能的影响规律,确定了其最优取值范围;通过室内压力测试、连续加砂及切割试验对系统性能进行了验证,结果表明,在合适的面积比结构下,该连续加砂系统在磨料入口能形成负压及足够的压力梯度,将磨料吸入并加速,且在切割喷嘴端仍然保留足够的静压转化为动能,实现前混合磨料水射流的连续高效作业。

大容量空冷电厂主汽轮机同轴驱动给水泵技术研究

给水泵是机组重要辅机设备之一,研究开发新型给水泵驱动方式可以降低厂用电、简化给水泵系统、减少相关设备初投资,已经成为发展大容量超临界、超超临界空冷机组的重要研究课题,文中通过与600 MW超临界空冷发电机组给水泵电动给水泵和汽动给水泵配置方案的综合技术经济性比较,介绍了一种新型的主汽轮机同轴驱动给水泵方案,对其技术方案、设备配置和特点进行了介绍,对3种方式的初投资、经济性、年费用等进行了比较,认为主汽轮机同轴驱动给水泵方案经济性最好,并为将来600 MW超临界和1 000 MW超超临界机组给水泵驱动方式的选型提供了理论参考。

1000MW直接空冷机组汽泵冷凝采用蒸发式冷凝器的探讨

在分析蒸发式冷凝器工作原理的基础上,对1 000MW超超临界直接空冷机组汽动给水泵小汽轮机冷凝采用蒸发式冷凝器的可行性进行了系统分析,对分别采用蒸发式冷凝器和带湿冷塔的湿式循环冷却系统的用水特性及经济性进行了对比,并介绍了蒸发式冷凝器在国外火电厂的应用情况。研究表明,蒸发式冷凝器与带湿冷塔的湿式循环冷却系统相比,具有节能、节水、运行费用低和投资少等诸多优点,特别适合于强调节能和节水的空冷式发电机组汽泵的冷凝,在我国推广这项技术十分必要。该文为蒸发式冷凝器在国内火电厂中的应用推广提供参考。

传递函数在锅炉给水泵结构共振故障处理中的应用

结构共振是锅炉给水泵常见且危险的一种振动故障,该故障的有效诊断和处理是许多电厂的一个重要议题,也是工程技术领域研究的热点问题。通过传递函数的测试,并基于结构固有频率和响应特性的有效识别,对某锅炉给水泵非驱动端的振动故障进行诊断与处理。结果表明:传递函数不仅能为结构共振故障提供有效的诊断方法和解决手段,而且能定性、定量地预测相关处理措施的实际效果,从而保证了结构共振故障的检修质量和避免了设备的反复启停。

基于键合图理论的故障诊断方法及在锅炉给水泵上的应用

利用键合图模型知识表达方式,可创建系统设备之间的复杂因果推理关系,从而生成故障树,进行系统的故障诊断。文中以锅炉给水泵为对象,提出一种基于键合图理论的定性故障诊断方法。在介绍故障树和键合图基本理论后,提出利用键合图生成故障树的概念,然后通过给水泵系统的键合图模型,给出了基于倒置因果分析方法的给水泵故障树,并为因果树中元素分配了定性值,利用故障树边界层元素的定性值分析法,定位出引起给水泵初始故障集的故障源。此方法具有定性故障诊断的优点,通过给水泵动态特性的仿真结果验证了该方法的正确性。

600MW级空冷机组给水泵配置分析

锅炉给水泵是电站主要辅机之一,其配置形式对机组的初投资、利用率、稳定性影响重大。以600 MW级空冷机组为模型,对电动泵方案、汽动泵同轴驱动前置泵方案和"主机泵"方案进行技术经济分析。通过比较,电动泵方案初投资低、厂用电率高、供电煤耗高、经济性最差。汽动泵同轴驱动前置泵方案初投资高、系统复杂、运行维护工作量大、供电煤耗低、综合经济性能优越,可作为该类型机组的优选方案。"主机泵"方案具有初投资较低、传递能量效率高、厂用电率低等特点,可作为一种新的备选方案。