1、磨損的原因分析
鐵嶺電廠灰渣泵房內設有一灰渣漿池,用于集中并混合來自1、2號(或3、4號)鍋爐房內的渣漿及省煤器灰斗處、除塵器室內、啟動鍋爐來的灰渣漿、灰水澄清器排污水和污水泵排水等,另設有3臺250PN—I型的灰渣泵,其中1臺運行,1臺備用,1臺檢修備用,每臺泵的流量為1040m 3/h。灰渣通過2條400的除灰管路排入灰場,2條管路一條運行,一條備用。除灰的水源為循環水排污水、灰場回水和工業水,由2臺流量為800m 3/h的低壓水泵提供動力能源,此外還增設了3臺流量為86m 3/h的沖渣泵Q臺運行,1臺備用)作為補充。
當2臺機組均在280~300M W負荷下運行時,鍋爐燃煤量為185~195t/h,則排放總灰渣量為(煤的應用基灰分為34%):1902.6t/h,富通新能源銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
因1臺灰渣泵流量為1040m 3/h,若要完成輸送上述灰水流量,則必須同時運行2臺灰渣泵,通過調整灰渣泵出口調節門的開度來滿足運行要求。從局部阻力角度分析,調節閥門的開度大小直接影響著流體對閥門的沖擊力見表1)。
從以上數據可知泵出口調節門開度越小,其局部阻力系數越大,對其磨損越嚴重。由于灰渣泵出口調節門長期處于開啟狀態下運行,勢必造成了其嚴重磨損。這也是灰渣泵出口門磨損的直接原因。
另外,鐵嶺發電廠采用了固態排渣爐,燃用的是鐵嶺次煙煤,該煤種灰分較大,在運行中特別容易結渣。由于燃燒工況的變化也將引起水冷壁結渣量的增加,致使排渣量隨之增加,這些都間接的引起灰渣泵出口調節門的磨損。
2、解決措施
針對上述原因,提出以下解決措施:(1)在運行中盡最大可能減少結渣,如采用合適的過量空氣系數、合理的風粉配比、控制爐內溫度等。(2)提高碎渣機的性能,以減少灰渣顆粒的直徑。(3)在灰渣泵上加裝液力偶合器,以調節泵的轉速,改變泵的出力。(4)對灰渣泵進行改型,以適應2臺灰渣泵運行時流量減少的要求。方法之一就是車削葉輪外徑。在假設葉輪車削前后泵效率基本不變的情況下,根據車削定律:
可算出車削后的葉輪外徑D 2a約為850m m原設計工況下,流量Q=1040m 3/ti,揚程H =882.6kPa,葉輪直徑D-900m m,功率N=570kW,每臺泵在額定工況下所需流量Q a_ 951.3m 3/ti,由此可知D 2a約為850m m。
通過核算,總阻力損失為325.6kPa,小于787.5kPa。因此,灰渣泵葉輪改為直徑為850m m是可以滿足除灰要求的。
3、改造后的效果
灰渣泵葉輪直徑在900m m時,電機運行電流為60A,當葉輪直徑改為850m m后,電機運行電流為42A,這樣一年可為電廠節省廠用電費22.7萬元。
葉輪直徑為900m m時,為滿足泵量最小流量,每小時需補水300t,葉輪改造后,不再需要補水,因此1a可為電廠節省補水費用為55萬元(每噸水按0.21元計)。
葉輪更換后可連續運行50d,按此情況計算,1a可節省1 0臺以上的出口調節閥,若每臺調節閥按2.4萬元計算,每年可節省24萬元。
綜上所述,葉輪改造后1a可節省100多萬元。
4、結論
灰渣泵設計流量偏大,造成出口調節門開度減小,而開度越小,磨損越嚴重。
當灰渣泵葉輪直徑由900m m車削到850m m后,可解決泵出口調節門嚴重磨損問題,同時1d可節省約100多萬元。
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