（辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司 辽宁葫芦岛 125000）
摘要：目前，随着我国社会发展对能源的需求不断增加，其需要相关生产企业高度关注能源的合理利用，通过合理方式使资源发挥最大效益。其中煤炭资源和天然气能源已经呈现了明显的缺乏现象，而电厂在生产时需要大量的煤炭资源，为此，需要对电厂给水泵进行节能改造。本文就对热电厂锅炉给水泵节能改造效果进行深入探讨。
关键词：热电厂；锅炉；水泵；节能
为合理利用能源以及保护环境，各国政府积极采取应对措施，号召企业节约用能，提高生产效益，向低碳经济发展。要做到经济与资源、环境的协调发展，改造设备、降低能耗，才是行之有效的手段。在热电厂中存在着一些能耗较高的辅助设备，对此类设备需要进行节能改造，目的在于提高能源的利用率，降低企业的生产成本。本文以某热电企业为例，对锅炉给水泵改造的必要性、可行性以及改造所取得的效果进行分析。
1、电厂锅炉给水泵节能改造的必要性
1.1提高锅炉给水泵的使用寿命
锅炉的使用在工业生产和住宅供暖中都发挥着重大作用。锅炉的作用是将自然资源转化成热能来推动相关企业的发展，锅炉为生产带来的热能是通过给水泵实现对高温和低温的锅炉水进行交换，以此为生产活动提供生产必备的能源。在给水泵的使用过程中很容易受到水中杂质的腐蚀，如果没有定期做好维护会对给水泵的性能造成影响，使用寿命也会随之降低。在对其进行改造之后，其性能和抗腐蚀能力都会有所提高，为生产活动增加效率，并且也可以在很大程度上延长给水泵的使用寿命。
1.2提高能源的利用率
电厂供热企业经过漫长的发展过程，已经在技术上有了很大提升，但在能源利用和废气排放的工作中还存在不足之处。当前，我国较为注重节能减排对环境的影响作用。为此，需要相关生产企业在节能减排工作中有所投入，争取通过技术改造提高能源利用率，并且减少废气排放对环境的影响。通过对给水泵进行改造，不仅可以提高资源的利用率，还可以为减少企业的成本投入，实现利益的最大化发展。
2、锅炉给水泵故障原因分析
2.1对电动给水泵电动机过热原因的分析
给水泵在利用电动机为动力时，经常会出现的故障是电动机过热。而导致电动机过热的主要原因是因为电压过高或者过低、通风系统故障、传动不畅所致。如果电动机过热现象严重，将会直接导致绝缘烧坏、转子断条等故障的出现。所以，如查出电动机过热，应通过气动其他动力方式，停机进行检修。因电压而导致的电动机过热，应认真全面的检查电动机的供电系统，以恢复稳定供电将锅炉给水泵电动机过热故障予以处理。此外，若传动不畅也会导致电动机过热，由于给水泵和电动机间出现了传动不畅情况，致使电动机存在过大的负载，发生了小马拉大车的情况，电动机过载主要表现为温度进一步升高。实际出现这样的情况时，应第一时间进行检修，避免机组故障的发生。
2.2对锅炉给水泵泵体过热原因的分析
导致锅炉给水泵泵体过热的主要原因是因为轴承的损坏而出现摩擦情况所致，或者是因为润滑系统缺少油、油质差而导致。所以，如果发现锅炉给水泵泵体过热情况时，要及时的对润滑系统的油量或者润滑油里是否存在杂质等进行详细的检查，然后，查看轴承是否有损坏的迹象。倘若刚通过检修后的给水泵泵体发生了过热情况，应对滚动轴承或者托架盖间隙是否过小予以全面的检查。如果将上述原因通通检查完后，给水泵泵体依旧会有发热的情况，那么，就应该检查泵轴是否弯曲或者两轴之间不同心、叶轮的平衡与否，将泵轴或者两轴同心度加以适当的调整，对叶轮平衡孔进行清除，从而确保泵轴和叶轮间的转动保持平衡一致，防止故障的发生。
2.3对锅炉给水泵流量不足原因的分析
导致锅炉给水泵流量不足的具体原因是因为泵叶出现损坏、管路堵塞或者泄漏而致。以皮带传动为主的给水泵应对是否是因为皮带打滑而导致转速偏低引起流量不足情况进行详细的考虑。皮带检查完之后，要对管路进行排查，如果堵塞泄漏处的流量依旧存在不足，那么就要考虑是不是叶轮损坏所造成的，详细检查叶轮和对轴承等部位进行润滑，能够防止因轴承润滑不好或者轴承损坏而导致转速不畅引起的流量不足情况发生。
3、节能改造的可行性
3.1用能原理分析
为分析方便，把工频电机直接驱动给水泵称为电动给水泵；用变频器改变电机频率驱动给水泵称为变频电动泵；用小汽轮机驱动给水泵简称为汽动给水泵。电动给水泵就是将热能转化为电能，再将电能转化为机械能的过程；变频电动泵也是将热能转化为电能，再将电能转化机械能，所不同的是通过改变频率，在满足为锅炉提供给水的同时，减少了电能转化为机械能的量；而汽动给水泵是通过对蒸汽热能的梯级利用，直接将热能转化为机械能，再通过控制小汽轮机的进汽量来改变给水泵的出力，并且其排汽的热量还可以为除氧器所利用。从用能的原理可知，汽动给水泵是能源转换最直接的方式。
3.2能耗分析比较
除了从用能的原理进行可行性分析外，下面还需要进一步对电动给水泵、变频电动泵和汽动给水泵从能耗的角度进行具体分析。分析条件是：采用2台220kW的给水泵；文中的压力指绝对压力；变频器按440kVA，小汽轮机的功率按440kW考虑。当利用2台额定功率为220kW的电动给水泵为锅炉提供温度104℃、流量为86t/h的给水时，给水压力保持在7.5MPa，耗电量为350kW•h/h。如果采用1台额定容量为440kVA变频器改变给水泵的频率，提供上述同样温度和流量的锅炉给水。所不同是锅炉给水的实际压力并不需要7.5MPa，可以减小给水泵出口的压力，当锅炉给水压力降到6.9MPa时，每小时的耗电量为250kW•h。如果采用1台功率为440kW小汽轮机驱动给水泵，也保持锅炉给水压力为6.9MPa。把小汽轮机、给水泵和除氧器作为组合A，把电动机、给水泵和除氧器作为组合B。除氧器达到水汽平衡，在工况变动允许范围内，小汽轮机的排汽可以全部被除氧器利用。经过测算，组合A耗汽量为5.7t/h，组合B耗电350kW•h/h、耗汽5.4t/h。经过以上的能耗比较，得出组合A比组合B少耗电350kW•h/h而多耗汽0.3t/h。可知多耗的0.3t/h的蒸汽相当于汽动给水泵所耗的能量。循环流化床锅炉的热效率为85％以上。这些多增加的煤耗以循环流化床锅炉86％的热效率、锅炉给水工况压力7.5MPa、给水温度140℃为条件，需要消耗标煤0.038t/h。以组合B的生产运行状况不变为前提，经过折算相当于汽动给水泵消耗标煤0.038t/h，提供电量25kW•h/h。为了分析问题有一个基准点，把多耗的0.038t/h标煤用火力发电的供电煤耗进行折算。一些资料显示，2010年全国6000kW及以上火电机组平均供电标准煤耗为333g/（kW•h）。以此为依据0.038t/h标煤折算成电量为114kW•h/h，扣除汽动给水泵多用部分过热蒸汽所发出的电量25kW•h/h，相当于汽动给水泵耗电89kW•h。
4、改造方案的综合效益分析
如果将2台220kW的电动给水泵加装2台220kVA国产变频器，通过改变频率调节锅炉给水以降低厂用电的消耗，预计投资成本为30万元，将其改成1台容量为440kVA的高压变频给水泵误动机率明显下降，由于给水泵和电机都需更换，再加上配套辅助设备等费用，预计投资成本为90万元，投资成本明显偏高。如果将2台电动给水泵改造成2台220kW的汽动给水泵，由于运行方式不同，除了锅炉给水泵可用，其余设备都需更换，加上安装费用等，预计投资成本为34万元。为简化运行方式以及节省投资成本，经过论证，将其改成1台440kW的汽动给水泵运行，预计投资成本为32万元。从以上2种给水泵改造的投资看，汽动给水泵节省厂用电率较高，并且投资较少，具有一定的优势，因此选用汽动给水泵代替原电动给水泵。由于热电厂的运行方式是以热定电，设备年利用小时数按7200h计，电价按0.5634元/（kW•h）计，经过6个月的运行统计数据表明，与原2台220kW的电动给水泵相比，综合厂用电率下降了约3.0%，扣除汽动给水泵折算的电量，相当于为企业节电约106.2万kW•h，以热电行业上网电价0.5634元/（kW•h）计算，为公司带来直接经济效益约59.83万元。所需改造的投资只需3.01个月即可收回，具有明显的节能效果和经济效益。
5、结语
热电机组的给水泵是厂用电消耗较多的设备，为了降低热电厂的厂用电率，达到节能降耗的目的，必须对给水泵进行改造。从改造后的运行效果看，达到了安全稳定运行的要求，并且还可以节省厂用电，为企业带来很好的经济效益。
参考文献
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