给水泵不同驱动方式下经济性能比较研究.doc

给水泵不同驱动方式下经济性能比较研究 　　【摘 要】锅炉给水泵是火电厂中耗功最大的辅机设备，其经济性能的好坏直接影响到整个机组的经济性能。简要介绍了给水泵的汽动驱动和电动驱动两种不同的驱动方式；给出了给水泵不同驱动方式下热经济性比较的方法；对技术经济性的比较方法进行了介绍。通过合理选择给水泵的驱动方式，能够使得发电机组得到更高的发电效率。 　　【关键词】给水泵 相对功效率 技术经济 电动驱动 汽动驱动 　　锅炉给水泵是火电厂中耗功最大的辅机设备，以300MW机组为例，一般配置两台50%容量的给水泵，在额定功率下两台水泵的总功率能够达到11MW，约占机组容量的4%。由此可见给水泵在机组中的重要性，其经济性能的好坏直接影响到整个机组的经济性能。 　　影响锅炉给水泵经济性能的因素很多，包括设备的制造工艺、设备的造型和机组的运行情况，但是，影响锅炉给水泵经济性能最主要的因素还是给水泵的驱动方式。目前，国内给水泵的驱动方式主要有电动驱动和汽动驱动两种。至于采用哪种驱动方式一是要看电厂的初投资以及运行维护，二是要看对主机净出力的影响。这就需要对给水泵在不同驱动方式下进行经济性能的比较，从而确定最优的驱动方式。 　　目前，国内在给水泵驱动方案的选取上还有一些不足： 　　（1）过于强调降低厂用电率，将电泵驱动改为汽泵驱动，但是没有考虑汽泵是否真的节能，是够能够真的降低机组的实际能耗。 　　（2）只对额定工况下不同驱动方案的经济性能进行比较，而不考虑变工况下的情况。 　　上述所述不足会影响给水泵驱动方案的选择，对机组运行的经济性造成不利的影响。因此为了能够准确的比较不同驱动方式下经济性的好坏，需要确定一个共同的基准，以此来解决这个问题。 　　1 给水泵的驱动方式简介 　　对锅炉给水泵的驱动方式进行细致的划分可以大致分为三种方案，分别是电动机驱动、主汽轮机驱动和小汽轮机驱动。这三种方式各有优劣，在选择上要根据机组的实际情况，选取适合的驱动方式。 　　（1） 锅炉给水泵采用电机驱动的方式。此种驱动方式，消耗了电能来带动给水泵，其优点是设备简单，易于操作和检修，且前期需要投入的成本较低；其缺点是会增加厂用电率，而且随着机组容量的增加，电动机设备成本会随之显著升高，因此目前锅炉给水泵采用电机驱动的方式一般常见于小型机组，大型机组还是以汽轮机驱动的方式为主。 　　（2） 锅炉给水泵采用主汽轮机的驱动方式。此种驱动方式，消耗了蒸汽来带动给水泵，其优点是能够给给水泵提供较大的驱动力，并且不会大幅增加成本；其缺点是给水泵的独立性差，主蒸汽的生产能力会直接影响的给水泵的驱动性能。同时，主汽轮机的转轴与给水泵转轴相连，也给机组的安全运行带来了较大的隐患。 　　（3） 锅炉给水泵采用小汽轮机驱动的方式。此种驱动方式，将高温高压蒸汽取出一部分，用来驱动小汽轮机，从而带动给水泵做功。此种方式在近几年得到了广泛的应用。汽轮机的气源可以使主蒸汽，或者是高中压缸的排汽。采用小汽轮机驱动大大增加了给水泵的独立性。 　　2 给水泵不同驱动方式的热经济性比较方法 　　锅炉给水泵随着驱动方式的不同，其能耗特性也会随之变化，进而会造成机组整体能耗指标的变化，这种变化也给了我们评判不同驱动方式优劣的可能。通过对以往研究成果的总结，对给水泵不同驱动方式的热经济性比较方法主要有两种。 　　（1） 假设机组相同，给水流量相同，通过对不同驱动方式下的相对效率进行对比，相对效率高则说明其热经济性好。该种方法需要假定以下条件：机组的额定参数相同，小机的额定参数相同；主蒸汽流量不变。 　　对于汽动驱动方式，相对效率的表达式为： 　　式中：表示小汽轮机的内效率； 　　表示小汽轮机的机械效率； 　　表示小汽轮机入口至排汽口的焓降与抽汽口至主机排汽口焓降的比值。 　　对于采用电动驱动方式，相对效率的表达式为： 　　式中：公式右边的效率依次为主机内效率、主机的机械效率、变压器及输电效率、电动机效率、升速齿轮的效率、液力耦合器的效率和发电机效率。 　　（2） 假设两种驱动方式下机组的总功率是相等的，在上述的前提下，比较两种驱动方式下机组输出的净功率，净功率大的则说明所选方案的热经济性要好，反之则差。 　　采用汽动驱动方式时，所要求的净功的公式为： 　　式中：表示汽动泵的驱动蒸汽在汽轮机中能够做出的功率。 　　对于采用电动驱动方式，净功表达式为： 　　目前两种方法中以第一种较为常见，第二种需要用倒推的方法，计算较为复杂，所以目前采用的不多。 　　3给水泵不同驱动方式的技术经济性比较方法 　　在对锅炉给水泵不同驱动方式下的经济性进行比较时，不仅要对热经济性进行比较还要对技术经济性进行比较，两者相结合，才能准确的评判不同驱动方式的优劣。 　　在对技术