基于GB/T 3216-2005对火电厂 汽动给水泵组性能考核试验的研究

发表时间:2020/6/9   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:霍亚楠1 苏轶伦2 贺江颂3 孙伟国4 马东5
[导读] 摘要:依据GB/T 3216-2005《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》标准要求,针对某330MW火电厂汽轮机组电动调速给水泵改汽动给水泵组改造项目,对新改汽动给水泵组进行性能考核试验的研究,依据标准中的试验考核方法,对该给水泵组进行了流量、扬程及效率保证值的证实。
        (1、内蒙古电力工程技术研究院  呼和浩特市  010090;2、呼市供电局  呼和浩特市  011700)
        摘要:依据GB/T 3216-2005《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》标准要求,针对某330MW火电厂汽轮机组电动调速给水泵改汽动给水泵组改造项目,对新改汽动给水泵组进行性能考核试验的研究,依据标准中的试验考核方法,对该给水泵组进行了流量、扬程及效率保证值的证实。经过验证,该方法满足工程要求,为后续给水泵组的性能考核提供借鉴。
        关键词:汽动给水泵组;性能考核实验;GB/T 3216-2005
        1 引言
        汽动给水泵与电动调速给水泵相比具有明显的经济优势。为验证新机或电泵改汽泵改造项目中汽动给水泵运行性能,受发电公司或发电厂委托,需通过性能考核试验对给水泵制造厂商的保证值进行考核。本文针对某电厂电泵改汽泵改造项目,新运行汽动给水泵进行性能考核试验,试验过程及保证值验证方法主要依据ISO 5198-2001 及GB/T 3216-2005《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》标准。
        2 基于热力学方法对给水泵性能参数的计算[2]
        (1)扬程H
        出口总水头H2与入口总水头H1的代数差,辅机循环水的压缩性忽略不计。
        3 基于GB/T 3216-2005标准对保证给水泵性能参数的证实
        (1)试验结果在保证条件下的换算
        如果试验转速在规定转速50%-120%范围内的试验转速下进行流量、扬程和输入功率确定试验。在于规定转速nsp相偏离的转速n下得到的所有数据均应换算为规定转速nsp为基准的数据,换算公式如下:
        a、转速偏离设计值对扬程的修正计算
        (2)保证值的证实
        每一保证的证实应通过将试验所得的结果与合同规定的保证值(包含它们有关容差)相比较进行。由于完工制造的不确定度,每台泵均会发生几何尺寸形状不符合图纸的情况。依照标准要求,在对试验结果与保证值(工作点)进行比较时,应允许有一定容差,为简化保证值的证实,建议引入容差系数,见下表:
        表1 容差系数
        Table 1 tolerance coefficient
        将试验数据换算到规定转速,绘制它们对流量Q的关系曲线,通过保证点QG、HG以水平线段±tQ*QG和垂直线段±tH*HG做出容差十字线。如果H(Q)曲线与垂直线段和/或水平线段相交或至少相切,则对扬程和流量得到满足。效率值应由通过规定工作点QG、HG和QH坐标轴的原点的直线与测得的H(Q)曲线的交点作一条垂直线与η(Q)曲线相交得到。如果该交点的效率值高于或至少等于ηG(1-tη),则对效率的保证条件的满足是在容差范围之内,见图2[5]。
        图2 对流量、扬程及效率的保证的证实
        Figure 2 Confirmation of flow,lift and efficiency assurance
        4 工程实例
        为评价某330MW火力发电厂的电泵改汽泵改造项目提供依据。应电厂委托,对其改造后2#汽轮机组汽动给水泵进行性能考核试验,改造任务将原有3台50%BMCR容量电动调速给水泵中的2台改造为1×100%BMCR容量汽动调速给水泵,保留另1台50%BMCR容量电动调速给水泵作为启动备用泵。汽动给水泵组主要设计经济技术指标见表2.
        表2  2#汽轮机组汽动给水泵组主要设计经济技术指标
        Table 2 Steam Turbine 2 Steam Feed Pump main design economic and technical indicators
        按照技术合同的要求,对2#机组汽动给水泵组性能进行测试,计算THA工况下给水泵组的轴功率,判定相应功率能否达到保证值。试验项目包括:1)机组在100%THA工况下,测定被测汽动给水泵组轴功率;2)机组在90%THA工况下,测定被测汽动给水泵组轴功率;3)机组在80%THA工况下,测定被测汽动给水泵组轴功率;试验数据及计算结果见表3.
        表3  2#汽轮机组汽动给水泵组性能试验计算结果汇总表
        Table 3.Performance test results of steam turbine unit of steam turbine unit of no.2.
        由表3试验结果可得到汽动给水泵组在不同负荷工况下试验换算后的流量与扬程、轴功率特性曲线。主给水泵流量与效率特性曲线。依据技术协议,主机负荷330MW工况作为给水泵组高效区域,选定该区域作为给水泵效率考核工况点。依据GB/T 3216-2005《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》标准,对该给水泵进行流量、扬程及效率保证值的证实,见图3。
 
        图3 对该给水泵流量、扬程及效率的保证的证实
        Figure 3 Confirmation of the flow,lift and efficiency of the feed pump
        5 结论
        如图3所示,依据标准要求所绘制H(Q)曲线与流量及扬程保证值容差垂直线段和水平线段分别相交,则对扬程和流量得到满足。效率值由通过规定工作点QG、HG和QH坐标轴的原点的直线与测得的H(Q)曲线的交点作一条垂直线与η(Q)曲线相交得到。得到交点的效率值为81.93%高于计算ηG(1-tη)公式下的81.05%,证实对效率的保证条件的满足是在容差范围(1级%)之内。通过以上计算方式,该给水泵流量扬程及效率保证值均得到证实,满足考核要求。
        综上所述,依据GB/T 3216-2005《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》标准方法可对新运行给水泵组,或改造项目后新添给水泵组进行性能考核,依据标准试验流程,可满足给水泵组流量、扬程及效率保证值的证实。该方法可有效应用于工程实践中,为给水泵组的性能考核提供参照依据。
        参考文献:
        [1] 潘东.电动给水泵与汽动给水泵在电站应用中的比较分析[J].建材发展导向,2013(1):327-329.
        [2] GB/T 3216-2005,《回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级》[S].
        [3] GB/T 18149-2000,离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范[S].
        [4] 黄杰,大型机组汽动给水泵汽轮机热力计算与经济分析[D].华北电力大学.2009.10
        [5] 张了,黄伟钢.330MW汽轮机组汽动给水泵热力性能实例分析[J].科技信息,2011(1):333+374-375.
        作者简介:
        霍亚楠(出生1990年),女,内蒙古包头市,工程师,硕士研究生,研究方向:火电厂汽轮机组性能试验研究。
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