昆纤动力站循环水泵叶轮变径节能改造

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Energy Saving Reconstruction of Circulating Water Pump of Power Stationby Changing Impeller Diameter in Kunming Cellulose Fibers Co.，LtdLUO Wei吼m Celulose Fibers Co.，Ltd.，Kunming，Yunnan 650224，China)Abstract]In practical operation，the pump outlet pressure can be increased only byturning down the water pump outlet valve in the pump house to reduce flow rate of thepump SO as to reduce pump shaft power.By this way，the motor is not overloaded.But alarge amount of energy is consumed on the valve.The reconstruction of changing impellerdiameter makes the characteristics curve of pump change that matches the inherentcharacteristics ofthe system.Th erefore，the power consumption on valve is eliminated，andenergy earl be saved。

Key words]water pump selection；reconstruction by channg diameter；energy saving1 前言传统的泵站设计中，进行送水泵的选型时，首先考虑水泵应满足最不利的工况点的要求，即以供水管网的最高用水量和压力来计算水泵的设计流量和设计扬程，根据此法选型的水泵满足了最不利工况点的要求。而在实际运行中，水泵在最不利工况点运行的时间很少，绝大多数时间是在平均流量和平均扬程工况附近运行 ，甚至长期在低扬程大流量的工况下工作，特别是昆纤公司，经过工艺调整优化后，工艺水的压力大大降低。这样水泵长期偏离高效区间运行，水泵的轴功率接近或大于所配电机的功率，而且水泵效率低，易发生汽蚀。在实际运行中，当出现上述情况的时候，为了确保水泵的安全运行，只能通过关小水泵出口阀门来提高水泵的出口压力，从而降低水泵的流量，来降低泵轴功率，保障电机不超负荷，也使水泵运行在高效段内，从而改变水泵的运行工况点。但是根据水力学公式，沿程损失为管路损失和局部损失之和：hAL/dxv2/2g∑ 砌2/2 1式中，入为管路损失系数，与管径大型管壁粗糙度等因素有关，现在管径和管路材质均无改变，故值无改变； 为阀门损失系数，与阀门开度有关，开度越大，损失越校用阀门调节流量使水泵安全运行于高效区内，却使大量的能量消耗在阀门上，造成电能很大的浪费。昆纤公司动力站热电循环水泵房共有 300S-32双吸泵(配套电机功率90 kW，昆明水泵厂制造)5台。平时二用三备，泵出口压力0.360.44 MPa，主管压力 0.15 MPa，流量 1500 m 左右。而阀门开度只有 30%～20%，电机已经达到额定电流，继续开大阀门，电流将超限。

丝束循环水系统有1O台水泵，其中300S-58A(配套电机功率 160 kW，昆明水泵厂制造)型号4台日常运行 3台 1台备用、250S-39(配套电机功率75 kW)型号 6台日常运行 5台 l台备用。泵出口压74冶 金 动 力METALLURGICAt，POWER2013年第3期总 第 157期力为 0.5 MPa，主管压力为 0.25 MPa。总流量为 3500m3Pa。闸阀开度只有 15% 20%，电机已经达到额定电流，继续开大阀门，电流将超限。

在昆纤公司的热电循环水泵和丝束循环水泵系统中，泵总数量达到 15台，配套功率达到 1540kW，实际工作功率为1035 kW。在实际运行中，这两个系统的水泵出口阀都只能开-小部分，大量的能耗都是在阀门上做无用功，只要阀门稍开大-点，电机电流就超额定电流，设备就不安全。因此，这两个系统的节能降耗不仅有利于节约能源，而且可以提高泵系统的运行效率和可靠性，具有重要的意义。

2 实验部分通过对水泵的叶轮进行变径改造，使水泵的特性曲线发生变化，与系统固有的管路特性匹配，使水泵运行于与管网实际所需-致的高效区段内，从而达到节能的目的是-种投资省，见效快的方法。

2009年6月开始，我们与昆纤公司动力工程师杨浪合作，开始了对动力站热电、丝束循环水泵叶轮H(m)403020(6 -；F-0 200 400 600 B00改造前变径改造的尝试。设定的目标是阀门在全开的状态下，电机电流不超标或者在满足系统现有流量要求的情况下，降低电机运行电流，达到节能目的。由于整个管网的阻力系数无法确定，我们采取了-个循序渐进的方式，即逐步切削叶轮[2]，不停的实验，直到阀门全部打开并满足工艺参数要求。

3 结果与讨论经过多次的实验，热电循环水 300S-32的水泵最终叶轮直径由 352 mm切削到 326 mm，并在热电循环水站改造 了两台 ( 、5 泵 )。丝束循环水300S-58A的水泵叶轮直径由4l1 mm最终切削到394 mm，并在丝束循环水站改造了三台( 、8 、9泵)。

H(m)40(%) 3020Cp(kw) (NP(m)(m h)6Ed--面-- 而-丽 - - (m h)改造后图 1 热电循环水 300S-32水泵改造前后的工作曲线表 1 改造前后运行参数对比H(m)6555535( 潞[LL L J - L (myh)0 400 600 B00 2O0 Q 改造前H(m)6555535(6[LL - L (myh)0 600 O00200 00 U 改造后图2 丝束循环水3008-58A水泵改造前后的工作曲线2013年第3期总 第 157期冶 金 动 力METALLURGICAL PI 砸lR 75改造后电流由满载289 A降到阀门全开时的265 A，电流降幅虽不大，但预留了泵的工况调整空间，更好的满足使用要求。

热电循环水泵运行对比：(1)1 、 水泵：没有改造水泵的运行情况(2台泵运行)正常运行系统总管压力 0.133 MPa水泵运行电流 2#162 A 1165 A共计运行电流 327 A(2)投人运行 1台改造 1台没有改造，2台水泵运行的情况( 没有改造 改造后水泵)：正常运行系统总管压力 0.1 34 MPa水泵运行电流 2 162 A125 A共计运行电流 287 A(3)投入运行 2台改造后的水泵(4 、5 )正常运行系统总管压力 0.133 MPa水泵运行电流4 125 A5 1l5 A共计运行电流 240 A节能方面：改造前平均 320 A；改造后 ：287和240 A理论计算运行水泵节电空间 ：380x80x1.732xO.85×24×36539.2刀 k4 结论通过对昆纤热电、丝束循环水泵叶轮的变径节能改造，使水泵的运行工况与管网的实际所需相符合，改造后阀门开度 100%水泵运行电流都在电机额定电流下，保证设备的安全又节约了大量电耗，具有显著的经济效益。

5 建议经过对昆纤动力站热电循环水泵、丝束循环水泵的改造，我们了解到泵系统的选型至关重要，选型合理既满足工艺要求，又能节约能耗。但是，对已使用的按传统的泵站设计的泵系统的节能改造同样重要，也可以达到很好的节能降耗效果。我们期望能继续对各水泵系统进行挖潜，为节能增效做更多的工作。