В ПОМОЩЬ ПРОИЗВОДСТВЕННИКУ
О работе насосов 130ДПВ-8/23ЭГ в системе циркуляционного водоснабжения с градирнями
ПРИБЫТОВ Б. П., инж., УралВТИ
D одноподъемной оборотной системе циркуляционного водоснабжения Барнаульской ТЭЦ-3, первая очередь которой оборудована тремя турбинами ПТ-80/100 и двумя Т-175/ /200, установлено четыре головных насоса 130ДПВ-8/23ЭГ.
В летнее время циркуляционные насосы при работе одного, иногда двух турбоагрегатов эксплуатировались неудовлетворительно. Включение насосов в параллельную работу без учета особенностей их характеристик приводило не к увеличению, а к уменьшению расхода охлаждающей воды в системе. Из-за недостаточной надежности работы механизма поворота лопастей и его электрогидравлического привода один насос работал с минимальными углами установки лопастей рабочего колеса, остальные— с максимальными. Лопасти двух насосов были жестко закреплены.
Техническое состояние насосов было неудовлетворительным, зазоры «лопасть — камера» значительно превышали допустимые. В результате ограничение электрической мощности ТЭЦ в данный период достигло 80 МВт.
В указанных условиях проектной организацией было принято недостаточно обоснованное решение о замене насосов 130ДПВ-8/23ЭГ ПО «Уралгидромаш» насосами фирмы «Sigma» (Чехословакия), напор которых несколько выше.
Схема установки насоса и измерений:
1 — лопасти рабочего колеса; 2 — камера рабочего колеса; 3 — переходное кольцо; 4 — сеточная камера; 5 — указатель положения лопастей рабочего колеса
Для проверки правильности такого решения были рассчитаны характеристики сети для возможных вариантов параллельной работы конденсаторов турбин и башенных пленочных градирен.
При наложении характеристик сети на характеристики насосов выявлено, что в некоторых режимах, в частности, при минимальном числе работающих турбоагрегатов, градирен и водоводов, а также при максимальных углах установки лопастей рабочая точка перемещается за пределы рабочей части характеристики и попадает в зону неустойчивой работы насоса (на левую «провальную» ветвь). При этом подача насоса при том же напоре резко уменьшается. Для обеспечения надежной и эффективной работы насосов угол установки лопастей должен быть ограничен допускаемым для таких режимов значением —6°.
Учитывая недостаточную надежность механизма поворота лопастей и его привода, целесообразно жестко закрепить лопасти рабочих колес всех насосов под углом —6°. При этом регулирование в данной системе может осуществляться изменением числа параллельно работающих насосов. Экономическая целесообразность указанного мероприятия была подтверждена расчетами.
Для проверки соответствия фактической характеристики насоса расчетной были проведены испытания.
Подача насоса определялась по перепаду уровня воды в сеточной камере и перед входом в рабочее колесо (см. рисунок). Одновременно с помощью трубки Прандтля, установленной на подводящем трубопроводе у градирни, выполнялась тарировка.
Это позволило получить надежные результаты измерения и опробовать в условиях эксплуатации достаточно простой, но не имеющий распространения на ТЭС способ измерения подачи насоса. Его преимущество заключается в отсутствии необходимости останова и осушения насосов и водоводов при проведении подготовительных работ.
Для измерения подачи насоса указанным способом необходимо в середине переходного кольца просверлить отверстие диаметром 3—4 мм. Переходное кольцо может быть изготовлено из стали или чугуна. При использовании чугуна штуцер для отбора воды должен быть врезан в стенку переходного кольца на глубину 0,7—0,9 его толщины на резьбе М8-м10, а при использовании стали — обварен.
Для вычисления подачи насоса по данным измерения перепада уровня воды в сеточной камере и перед входам в рабочее колесо использовалась формула 
Коэффициент К рассчитывали по формуле
где Fп.к — площадь сечения переходного кольца; а — коэффициент Кориолиса (принят равным 1,02); | — коэффициент гидравлического сопротивления подвода.
Угол установки лопастей рабочего колеса насоса изменялся по указателю (по месту) от —14 до —6°. Испытания подтвердили, что при существующей гидравлической характеристике сети работа одного насоса с углом более —4 6 на один водовод практически невозможна вследствие перемещения рабочей точки за пределы рабочей части характеристики Q—I(H) и попадания в неустойчивую зону.
Опытные точки были нанесены на модельную характеристику Q=f(H) насосов и совпали с расчетными.
Накладывая характеристики сети на характеристики насосов, можно убедиться, что для получения проектного расхода охлаждающей воды (примерно 80 тыс. м3/ч) не требуется замена существующих насосов на насосы «Sigma». Указанный расход может быть обеспечен ими при работе на два водовода. При прокладке третьего водовода суммарная подача насосов может быть увеличена до 100 тыс. м3/ч и более.
Выводы
- Фактическая характеристика головного насоса 130ДПВ-8/23ЭГ соответствует модельной по ТУ 26-06- 1249-79.
- Требуемый режим работы насосов в оборотной системе циркуляционного водоснабжения с магистральными водоводами и градирнями должен устанавливаться с учетом соответствия их характеристик Q=f(H) характеристикам сети.
