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火力发电厂大型循环水泵及其系统优化设计研究

作　者: 常景彩
导　师: 王永征
学　校: 山东大学
专　业: 动力工程
关键词: 循环水泵优化设计运行方式优化 NUMECA
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 310次
引　用: 1次
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内容摘要

循环水泵是火力发电机组的主要耗能辅机之一,其能耗水平对全国火力机组的经济性具有重要的影响。目前我国300MW机组的厂用电率为(5.35—5.5)%,而循环水泵的耗电率高达(1.5—1.7)%,约占整台机组厂用电量的30%。近年来,对300MW机组配用的循环水泵进行的工业试验和现场调查的分析表明,其运行的经济性、可靠性与世界先进水平尚有一定的差距。因此做好300MW机组循环水泵的节能改造,降低能耗水平是提高全国火电机组经济性,从而降低能耗、节约能源、争创世界一流的重要举措。从理论和实践经验总结,针对邹县电厂300MW机组循环水泵的具体情况,对目前300MW机组的循环水泵进行优化设计,其内容包括:1.斜流泵通流部件的优化,包括叶型设计、几何参数的合理匹配、变工况特性、叶轮出口高速水流向壳体内优化集结等关键技术问题。2.对电机进行双速改造,优化研究泵的运行方式,满足不同循环水温时主机最佳经济真空的要求。3.针对部分泵存在的可靠性差的问题,优化泵的结构设计,包括支撑方式、出口联结方式,研究应用新工艺、新的部件材质等。4.对循环水系统进行详细的阻力试验,准确确定改后泵的运行参数,确保与运行工况的吻合,用满足两台泵不同转速并列时能够稳定运行。优化设计计算及通流部分的优化是在国际通用的大型计算流体力学、燃烧和传热商业软件包Numeca上完成。通过CAD几何建模→计算区网格划分→CFD数值求解→计算结果后处理的设计思路,产生叶轮及泵壳的型线几何模型,得到在定转速下叶轮及泵壳的最优型线。试验研究表明,对300MW机组循环水泵进行优化改造后,圆满的解决了该型机组普遍存在的循环水泵运行效率低,电耗高;运行工况偏离设计工况;泵的轴承可靠性较差、结构复杂、更换不便;电机过负荷运行、线圈超温;泵出口蝶阀抖动、开关困难等问题。为斜流泵的合理设计和现场改造开创了新的途径,具有广阔的推广应用前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
符号说明  7-9
1 绪论  9-14
  1．1 前言  9
  1．2 300MW机组斜流式循环水泵系统普遍存在的问题  9-11
  1．3 改造方案的比较  11-14
2 循环水泵优化设计技术方案  14-22
  2．1 优化设计的主要内容  14
  2．2 主要的技术方案  14
  2．3 主要的技术创新点  14-22
3 循环水泵优化设计理论分析及模型建立  22-48
  3．1 优化设计理论概述  22-24
  3．2 三维紊流模型的分类及发展  24-27
  3．3 优化设计模型的建立  27-34
  3．4 计算的简化及其计算方案  34-35
  3．5 计算结果及分析  35-46
  3．6 优化设计中存在的问题  46-48
4 邹县电厂~#1，~#2机循环水泵进行优化设计改造后的试验结果分析  48-59
  4．1 改造前试验措施及结果  48-50
  4．2 改造后试验结果及分析  50-52
  4．3 改进前后的综合性能分析  52-53
  4．4 运行方式的优化及经济性分析  53-55
  4．5 与国内外同类型循环水泵性能的比较  55-57
  4．6 优化设计改造后的应用效果小结  57-59
5 结论及推广应用前景  59-60
参考文献  60-65
致谢  65-66
攻读学位期间发表的学术论文目录  66-67
学位论文评阅及答辩情况表  67

火力发电厂大型循环水泵及其系统优化设计研究

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