炉水循环泵电机冷却水系统优化措施
本文主要介绍电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水的清洁度对炉水循环泵的危害，并针对炉水循环泵驱动电机冷却水系统清洁度的要求，炉水循环泵各系统安装过程中的控制措施、调试过程中的工艺控制及炉水循环泵增加外置循环滤网的优点等几个方面进行阐述；通过这些措施，达到提高炉水循环泵驱动电机冷却水系統清洁度的目标，极大提高了炉水循环泵的安全运行保障。
标签：炉水循环泵；清洁度；滤网改进措施
1、目的
炉水循环泵可以比作控制循环锅炉的起搏心脏，离开了炉水循环泵锅炉就影响运行。应充分认识该泵的性能和特点，尤其要注意冷却水系统对炉水循环泵安全运行的重要性。为有效控制发电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度的状况，降低炉水循环泵在运行过程发生设备损坏、冷却水管道堵塞、冷却水清洁度差的概率，特在锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水系统内部清洁度常规控制、检查措施的基础上，通过现场进行革新增加外置滤网，改良安装过程等方法来提高炉水循环泵驱动电机冷却水内部清洁度目标。
2、影响炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度原因分析
造成电厂炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度差的过程主要有两个因素，一个因素是材料在生产、存放和运输过程中形成的；一个因素是在管道系统施工过程中形成的；经过对以上两个因素的细化分析，造成循环泵驱动电机冷却水清洁度差的主要原因有一下几点：
（1）锅炉启动冲洗运行过程炉水中的杂质；
（2）冷却水管道管子内部的杂质等；
（3）炉水循环泵运行过程中产生的铁离子等杂质。
3、电机冷却水清洁度差对炉水循环泵造成的危害
炉水循环泵冷却水系统是用来消除由于电机在运行时绕组的发热、转动件的摩擦生热，以及从高温的泵壳侧传过来的热量而造成电机升温的不安全影响。高压冷却水从炉水泵电机的底部进入，经电机下端的推力轴承带动辅助叶轮，以建立循环的流动。温度升高的电机冷却水再经电机热交换器将热量传给低压冷却水，然后，被冷却过的高压冷却水再返回进入电机，形成闭路循环流动。锅炉炉水循环泵在运行过程中，锅炉水中的杂物会随着锅炉循环泵驱动电机冷却循环水的流动进入驱动电机中，加之循环泵本身采用内置于电机内过滤器，过流面积小，极易堵塞循环水路，造成冷却循环水流量减小，另外在这些杂物中含有铁质颗粒，
冷却循环水系统节能优化及应用 发表时间：2019-05-23T11:41:58.167Z 来源：《防护工程》2019年第3期作者：王鑫 [导读] 随着我国改革开放不断地深入开展，工为发展的速度也在不断地加速，冷却水在工业中的用量不断地加大，其比例达到了解80%以上，已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。 大庆石化公司水气厂水处理车间黑龙江大庆市 163714 摘要：随着我国改革开放不断地深入开展，工为发展的速度也在不断地加速，冷却水在工业中的用量不断地加大，其比例达到了解80%以上，已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。因此，在工业不断发展的过程中，必须首先研究和处理好冷却水循环问题，充分考虑节约能源的现实问题。冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源，如果我们能够在节能和循环利用方面做得更加科学，不仅能够对当前不太乐观的资源环境进行很好地保护，同时还能为企业甚至国家与社会节约不少的支出。 关键词：冷却循环水系统；节能优化；应用 近年来，我国经济快速发展，工业化程度越来越高，工业用水消耗量也越来越大，为了提高工业用水的利用率，减少水的消耗，循环水系统应用日益广泛。工业冷却循环水系统的设计对于工业的建设起着非常重要的作用，它不仅直接影响企业的用水效果，而且还与经济效益、环保密切相关。 1冷却循环水系统低效率与高能耗原因剖析 第一，作为批量生产的工业制成品，泵是按一定规格型号系列组织设计制造的，泵的特性曲线只有设定的若干条，而管路特性曲线却是千变万化，对某一特定管路，在泵的设计选型时，就不能保证水力效率高，也不能保证工作点正好落在泵的高效率区间内。 第二，在现实情况下设计者往往凭经验，而不是根据管路特性曲线选泵，常常过于保守，以致严重依赖阀门调节运行，管路与泵匹配存在问题。同时，对已投入运行装置的管路特性曲线，也很少有人对其实施有效检测，管路与泵是否匹配从无评判，对泵的匹配进行有效调整则更少。 第三，循环水系统都存在多种工况运行，泵站一般有数台泵组成，组合形式又有并联、或并联加二级串联等形式。那么，如何做好泵组搭配以保证应各种工况要求所扬送的流量尽可能合理、运行效率都处于高效区，这对设计过程及运行管理过程中都是非常重要课题，但目前对多泵组合泵站的设计普遍缺少节能优化，运行管理过程也缺少必要的节能技术手段，能耗的经济性处于盲目状态。 第四，因设计、改造或运行原因导致系统管网各回路的管路特性曲线差异较大，存在因某局部阻力偏高而导致整体压头升高等现象。 第五，当然引起高能耗的原因还有很多，如冷却塔及系统相关换热设备换热效能低下增加泵送流量，未能按负荷变化（和气候变化）有效调节流量增加水送能耗。 2节能优化技术的基本原理 工业冷却循环水节能优化系统是以水为介质进行工艺流程中能量的互换。通过分析整个系统中能量互换的效率，利用阀门技术对整个循环系统中的单一单位进行系统优化控制，并研究系统的利用效率，判断当前系统的能量利用效率，然后再结合工业生产流程，提出一种能够提升循环水系统中能量的利用效率的方案。 工业冷却循环水系统中的应用技术主要有几下几种：精确采集系统内换热设备、泵站等的运行参数；优化整个管网的换热网络和建立水力数字模型；准确分析管网内的水流、阻力及水泵运行效率；正确使用节能泵、水力调节平衡装置等一系列具有针对性的节能产品。 在工业冷却水循环系统中，操作人员可通过阀门控制水泵的水量。将冷却温度严格控制在规定范围内，智能阀门始终处于常开的位置且能够实现智能化调节，在完成控制的同时还要减小水泵的输出功率，使机组能够最大限度地发挥作用，达到节能的效果。泵阀一体的智能节能技术在实现终端平衡后还可降低管网的阻尼，使管网中泵阀的张开角度满足工艺要求。在此过程中，该技术可将所有信息数据完整地反馈到计算机系统中，操作人员可根据这些数据进行变频操作。在这种互联网阀门技术的控制下，循环水系统数据的实时监测得以实现。 3工业冷却循环水系统节能优化技术的改造 3.1改造内容 通过在工业冷却循环水系统中应用优化技术，使得工业循环水系统的工作效率得到大幅增加，而且还能够更多的应用于工业冷却循环水系统的改造项目当中。节能优化技术在改造项目的实施过程中得到顺利应用，能够从根本上实现节能优化，相比传统的冷却循环水系统，效率可提升至30%～60%，整体效果非常可观。 常见的工业冷却循环水系统有合成氨循环水系统以及高炉鼓风机透平拖动装置冷却系统，其中合成氨循环水系统主要的改造方面为换热网络以及配水管网，解决了纯碱厂和加氯车间的水资源不平衡问题，主要改造设备有调节装置、高效节能泵、循环在线监测以及能源管理系统。高炉鼓风机透平拖动装置冷却系统的改造内容为换热网络以及配水管网，解决供水总管止回阀阻力存在异常的问题，对原泵站的高效节能泵的参数、叶轮水力模型等方面进行优化和设计，主要改造的设备有可编程控制器计量系统、止回阀以及高效节能泵。 3.2改造实施 改造的具体实施根据具体情况进行实施，针对上述的两种常见的冷却循环水系统的改造时，首先要对冷却循环水系统进行检测，获取当前系统在运行状态下的所有参数，进而实现对所有系统进行有效的控制，分析系统存在的缺陷，采取方案进行有效优化。 系统运行参数的获取主要是通过采集系统来实现的，根据采集系统的运行状态、负荷等方面的状态信息进行更有效收集，并能够及时、有效的给予监测并将信息回馈给系统，以便于能够在最佳的状态下获取整个系统的信息。实施改造的基本原理为变频调速对风机和水泵的转速控制，可以更好的减少功率的消耗。 4工业冷却循环水系统节能优化技术的应用 4.1中国石油天然气股份有限公司某石化分公司 中国石油天然气股份有限公司某石化分公司水汽厂处理能力3000m3/h的钢结构大型冷却塔，近年来冷却效果逐年下降，收水器老化变形，使大量的循环水漂出塔外，造成水和药剂大量损失。该厂实施了循环水系统优化技术改造，合理优化生产工艺，采用管式闭路配水取
《》 条文说明 １总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规。 1.02本规适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文 1.0.1本条阐明了编制本规的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。 在工业生产中，影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面，一是工艺物料引起的沉积和腐蚀；二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规所要解决的问题。 因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的，例如，某化工厂，原来循环水的补充水是未经过处理的深井水，每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高，每运行50h后，有50%的碳酸盐在设备、管道沉积下来，严重影响换热器效率。据统计，空分透平压缩机冷却器，在运转3个月后，结垢厚度达20㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后，必须停车酸洗一次，不但影响生产，而且浪费人力、物力。为了防止设备管道产生结垢，该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后，机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元，但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂，常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重，Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后，垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理，对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元，延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下： 某厂冷却设备更新情况统计（单位：台）表1 从上述情况可以看出，循环冷却水采取适当的处理方法，能够控制由水质引起的
彻底根治循环冷却水系统四大难题 一、方案特点 在工业冷却循环水方面，均采用水为能量的传递介质，在循环使用时，水质会浓缩、恶化，产生水垢、污垢、腐蚀、菌藻等，严重影响系统的效率，加大能耗，减少设备使用寿命。 以往通用的化学水处理方式不仅每年需要经费，而且会造成大量含有化学药剂的污水，加大 环境污染，同时会腐蚀管道，甚至造成冷却器穿孔报废。例如，一个保有水量100T的冷冻、冷 却、采暖循环水为例，如果采用传统化学处理方法，一年要用化学药剂10吨、每吨药剂会形成500 立方米的污染水。 针对以上问题，罗德斯尔？循环水水质深度净化方案引进国外先进成熟的变频磁场技术，采用“以水治水、物理吸垢”方式，不仅解决了循环水净化、除垢、杀菌、灭藻、去锈等一系列难题，而且每年保养经费很少，不会产生污染，节电节水，是一种环保节能的新型循环水水质深度净化方案。 循环水优化设备图片 二、罗德斯尔？循环水水质深度净化方案的优势 除垢防垢，使热交换表面始终无垢状态，提高热交换效率 除锈防腐，解决水体红锈问题，延长管道和热交换器使用年限 杀菌灭藻，尤其对军团菌的杀灭，提高安全性能，提高冷却效率 无需停机，提高水资源利用效率和生产连续性 保留原管，即无需改变原有循环水管道 节水环保，大幅减少循环水排放，节省用水，没有污染，保养经费很少 三、设备构成和原理 概述 罗德斯尔？循环水系统优化方案体现的是一种综合性、多功能、环保、节水节能的循环水处理理念和技术，具有补水净化、去垢、灭藻、除锈、杀菌、环保、节能、节水等多重功效，本方案的主要设备为LT系列循环水系统优化设备。 LT系列循环水系统优化设备工作原理 LT 系列循环水系统优化设备是罗德斯尔？循环水系统解决方案的核心设备，该装置由高频发
3、炉水循环泵冷却水系统 为了满足炉水循环泵电机腔口的冷却水温度不超过60℃，就必须有一套可靠的冷却水系统，以消除由于电机在运转时绕组的铜损和铁损发热、转动件的磨擦生热，以及从高温的泵壳侧传来的热量而造成电机温升的不安全影响。 电动机冷却水循环回路是：高压一次冷却水从电机底部进入，经由电机下端的推力盘带动辅助叶轮，以推进循环的流动，冷却水继而流经电机的转子和静子绕组及轴承间隙，从电机上端的出水口流出，温度升高了的高压一次水经外置的高压冷却器的高压侧将热量传给低压侧的低压二次冷却水，然后被冷却后的高压一次水再进入电机，形成高压一次水的闭路循环系统。 炉水循环泵冷却水系统由高压管路及低压管路两部分组成。高压管路与电机相连接，其流通的水按其不同的工作阶段有不同的作用目的，分别称为充水、清洗水和高压冷却水。低压管路中流通的则为低压冷却水。 3.1 充水管路清洗 炉水循环泵电机轴承需冷却水润滑，电机是靠水来冷却，所以在泵投入前必须电机进行充水。水润滑轴承的润滑膜非常薄，容不得任何细小杂质混入，因此在进行电机充水前应进行充水管路的开放冲洗，待冲洗合格后才能与电机接通。充水水源取自凝结水泵出口的低压凝结水，其水质浊度小于20ppm,铁含量＜3.00ppb，对电机充水后也需进一步对电机冲洗，并将贮留在电机腔内的空气排净为止。因为电机腔内水中含有空气，轴承与空气接触而得不到水的润滑与冷却，使轴承损坏，所以泵启动前充水排气是非常重要，而且其操作要自下而上缓慢进行，直至把电机内空气排净为止。 对电机的充水和清洗分为两个步骤进行：第一步充水阶段，在锅炉尚未进水前，电机必须首先进行充水，电机充水排气，直至泵体排水门（疏水门）排出不含空气的稳定水流。第二步为清洗阶段，在锅炉上水过程中必须将清洗水连续不断地注入电机，以保证清洗水连续地从电机溢出，而决不能让锅炉的炉水倒灌入电机。以上称为静态清洗，静态清洗合格后再进行动态清洗，首先将炉水循环泵的出口门保持开启，将锅炉进水至正常水位，然后对炉水循环泵先后进行三次点动，第一次点转5s，间隔15min后再点转，其目的是提高清洗效果和进一步驱赶电动机中残留空气。 在锅炉启动阶段，必须连续地投入清洗水，清洗水的投用一直要延续到确保电机冷却水系统不含有污染杂质，直至锅炉的炉水浊度小于10ppm时才可停止电机充水。 3.2 高压冷却水 一次冷却水有分别取自凝泵出口的低压水源和给水母管来的高压水源。低压一次冷却水（凝结水）供管路冲洗、电机充水、清洗以及炉水循环泵电机注水用。炉水泵在正常运行时
工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子，溶解固体和悬浮物相应增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等，均可进入循环冷却水，使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少，甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的，污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀，而腐蚀产品又形成污垢，要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。 采用水质稳定技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用，质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为：1：2-1：10以上，节约能源，提高设备使用效率，延长设备的使用寿命和运行的安全性，减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂，它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行，从而节水节能，保护水资源；同时，臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功，而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类： 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染，仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池，也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面，与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统
工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统，我们称作冷却水系统，通常可分为以下两种类型：直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中，循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中，比如，石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统，及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便，但它的用水量却很大，冷却水的操作费用也大，不符合节约使用水资源的要求，目前基本都改成了循环冷却水系统（除了海水中还在使用的直流冷却水系统），即冷却水用过后不立即排放掉，而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统，水资源的节约非常可观，例如：一个年产30万吨的合成氨工厂，如采用直流水系统，每小时用水量约25000T，而改成循环水系统，并以3倍的浓缩倍数运行，则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题？ 腐蚀：冷却水在循环使用中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发（尤其是在冷却塔的环境中），使循环水中含盐量逐渐增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加，这是问题之二。 生物污垢：冷却水和空气接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子，使系统的污泥增加；冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长，从而使系统粘泥增加，在换热器内沉积下来，造成了粘泥的危害，这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后，冷却水补充水量可大幅度降低，节约了用水，这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决，生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的，那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥，而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题，会威胁和破坏工厂的安全生产；而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大，水泵及相关设备的能耗大幅增加，传热效率降低，从而降低产品品质或生产效率，这一切都可能造成极大的经济损失，例如：电厂出现此类问题，必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降，严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量，并且大幅增加能耗（有一个经验数值：发电机组真空度每下降1%，多耗燃料原油0.8%）。 所以，必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案，使上述问题得到妥善解决或改善，水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理，不但能保证保质保量、安全生产，而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本，直接创造可观的经济效益，例如在电厂，就可以提高汽轮机凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽轮机的功率，提高电负荷5～6％，增加发电能力；如应用在低压锅炉炉内处理，不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右，而且据统计，可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%；现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右，经水处理后的寿命可达7~8年，检修费和检修工作量可降低90%，一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案
炉水循环泵电机冷却水系统优化措施 本文主要介绍电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水的清洁度对炉水循环泵的危害，并针对炉水循环泵驱动电机冷却水系统清洁度的要求，炉水循环泵各系统安装过程中的控制措施、调试过程中的工艺控制及炉水循环泵增加外置循环滤网的优点等几个方面进行阐述；通过这些措施，达到提高炉水循环泵驱动电机冷却水系統清洁度的目标，极大提高了炉水循环泵的安全运行保障。 标签：炉水循环泵；清洁度；滤网改进措施 1、目的 炉水循环泵可以比作控制循环锅炉的起搏心脏，离开了炉水循环泵锅炉就影响运行。应充分认识该泵的性能和特点，尤其要注意冷却水系统对炉水循环泵安全运行的重要性。为有效控制发电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度的状况，降低炉水循环泵在运行过程发生设备损坏、冷却水管道堵塞、冷却水清洁度差的概率，特在锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水系统内部清洁度常规控制、检查措施的基础上，通过现场进行革新增加外置滤网，改良安装过程等方法来提高炉水循环泵驱动电机冷却水内部清洁度目标。 2、影响炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度原因分析 造成电厂炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度差的过程主要有两个因素，一个因素是材料在生产、存放和运输过程中形成的；一个因素是在管道系统施工过程中形成的；经过对以上两个因素的细化分析，造成循环泵驱动电机冷却水清洁度差的主要原因有一下几点： （1）锅炉启动冲洗运行过程炉水中的杂质； （2）冷却水管道管子内部的杂质等； （3）炉水循环泵运行过程中产生的铁离子等杂质。 3、电机冷却水清洁度差对炉水循环泵造成的危害 炉水循环泵冷却水系统是用来消除由于电机在运行时绕组的发热、转动件的摩擦生热，以及从高温的泵壳侧传过来的热量而造成电机升温的不安全影响。高压冷却水从炉水泵电机的底部进入，经电机下端的推力轴承带动辅助叶轮，以建立循环的流动。温度升高的电机冷却水再经电机热交换器将热量传给低压冷却水，然后，被冷却过的高压冷却水再返回进入电机，形成闭路循环流动。锅炉炉水循环泵在运行过程中，锅炉水中的杂物会随着锅炉循环泵驱动电机冷却循环水的流动进入驱动电机中，加之循环泵本身采用内置于电机内过滤器，过流面积小，极易堵塞循环水路，造成冷却循环水流量减小，另外在这些杂物中含有铁质颗粒，
第6期锅炉制造 No．62012年11月 BOILER MANUFACTURING Nov．2012 文章编号：CN23－1249（2012）06－0058－03 炉水循环泵马达腔冷却水温度升高的 原因分析及预防措施 赵现华，张国伟 （哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046） 摘 要：根据某电厂提出我公司超临界660MW 锅炉的启动循环泵马达腔冷却水温度升高的问题，给出了炉 水循环泵的结构及产生问题的原因分析。关键词：锅炉；循环泵；热屏蔽；马达腔；高压冷却器中图分类号：TK223．7 文献标识码：A Analysis and Ameliorative Methods for High Temperature of Cooling Water in Motor Cavity of Boiler Water Circulating Pump Zhao Xianhua ，Zhang Guowei （Harbin Boiler Co．，Ltd．，Harbin 150046，China ） Abstract ：According to the problem of high temperature of cooling water in motor cavity of circulat-ing pump for 660MW supercritical boiler of some power station ，analyze the reasons and bring for-ward the ameliorative methods． Key words ：boiler ；circulating pump ；heated shield ；motor cavity ；high pressure cooler 收稿日期：2012－03－15 作者简介：赵现华（1982－），男，工程师，2004年毕业于辽宁工程技术大学热能与动力工程专业，现从事电站锅炉的安装工作。 0引言 某电厂扩建机组2?660MW 锅炉，在运行初期就发现锅炉炉水循环泵马达腔内温度异常，但是在运行时能够保证马达腔内的冷却水温度稳定在40?左右，温差不超过2?，但是在停炉后转湿态的情况下却发现马达腔内的冷却水温度急剧升高，短时间内升到58?，且有上升趋势，因马达腔内的温度正常运行值为40 50?，报警值为60?，到达65?时锅炉将MFT ，因而当温度急剧升高时为锅炉的安全运行留下隐患。 1设备概述 我公司超临界600MW 及以上锅炉都配备一 台炉水循环泵，炉水循环泵是属于离心式单级泵， 马达与泵由一立式主轴连接，所有内件包藏在一只主要由泵壳体，隔热体及马达组成的筒体（泵壳体位于最上部分），马达筒体外面装有高压冷却器，马达组件与泵壳体通过16条主螺栓与主螺母连接。 2 循环泵主要部件及作用 2．1 泵 泵基本上是由壳体及水力组件组成（水力组 件如：叶轮，扩散器等），它是在高温高压下循环炉水用的。在旋转的叶轮中，传送液体的压力和速度能量在增加，一部分速度能在扩散器中转化成静压能，扩散器的用途是将液体导至排出管口。
工业循环水国标
中华人民共和国标准 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment GB50050-95 主编部门：中华人民共和国化学工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：１９９５年１０月１日 中国计划出版社 １９９５年北京 目次 １总则 ２术语、符号 2．1术语 2．2符号 ３循环冷却水处理 3．1一般规定 3．2敞开式系统设计 3．3密闭式系统设计 3．4阻垢和缓蚀 3．5菌藻处理 3．6清洗和预膜处理 ４旁流水处理 ５补充水处理 ６排水处理 ７药剂的贮存和投配 ８监测、贮存和化验 附录Ａ水质分析项目表 附录Ｂ本规范用词说明 附加说明 附：条文说明 １总则 1． 01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。 1． 02本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1． 03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1． 04工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。 1． 05工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。 ２术语、符号 2.1术语
2.1.1循环冷却水系统Recirculating cooling water systemc 以水作为冷却介质，由换热设备，水泵、管道及其它关设备组成，并循环使用的一种给水系统。 2.1.2敞开式系统Open system 指循环冷却水与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.3密闭式系统Closed system 指循环冷却水不与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.4药剂Chemicals 循环冷却水处理过程中使用的各种化学物质。 2.1.5异状养菌数学课Count of heterotrophic bacteria 按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数． 2.1.6粘泥Slime 指微生物及其分泌的粘液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质。2.1.7粘泥量Slime content 用标准的浮游生物网，在一定时间内过滤定量的水，将截留下来的悬浊物放入量筒内静置一定时间，测其沉淀后粘泥量的容积，以mg/m3表示。 2.1.8.污垢热阻值Fouling resistance 表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，单位为ｍ２.ｋ／ｗ。 2.1.9腐蚀率Corrosion rate 以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率，单位为mm/a。 2.1.10系统容积System capacity volume 循环冷却水系统内所有水容积的总和。 2.1.11浓缩倍数Cycle of concentration 循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。 2.1.12监测试片Monitoring test coupon 放置在监测换热设备或测试管道上监测腐蚀用的标准金属试片。 2.1.13预膜Prefilming 在循环冷却水中投加预膜剂，使清洗后的换热设备金属表面形成均匀密致的保护膜的过程。 2.1.14间接换热Indirect heat exchange 换热介质之间不直接接触的一种换热形式。 2.1.15旁流水Side stream 从循环冷却水系统中分流部分水量，按要求进行处理后，再返回系统。 2.1.16药剂允许停留时间Permitted retention time of chemicals 药剂在循环冷却水系统中的有效时间。 2.1.17补充水量Amount of makeup water 循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。 2.1.18排污水量Amount of blowdown 在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量。 2.1.19热流密度Heat load intensity 换热设备的单位传热面每小时传出的热量。以Ｗ／ｍ２。 2．2符号 编号符号含义
超临界锅炉无炉水循环泵启动探索 湖南益阳发电有限责任公司(413000）刘建国薄立群 [摘要]一台600MW超临界锅炉因炉水循环泵电机故障不能投用又要开炉的情况下，探索无炉水循环泵启动，根据超临界直流锅炉启动特点，咨询原锅炉设备制造厂、电力试研院及同类机组相关情况，进行了可行性研究并成功启动，对启动系统、启动方案、实施情况进行了介绍，分析了无炉水循环泵启动的控制要点及注意事项等，为同行处理类似事件提供了重要借鉴经验。 [关键词]超临界锅炉，无炉水循环泵，启动 1前言 湖南益阳发电有限责任公司#4锅炉系600MW超临界压力、变压运行、对称燃烧直流炉。型号 HG1913/25.4-PM8，最大连续蒸发量1913T/H，额定蒸发量1860T/H，直吹式制粉系统。锅炉启动系统为内置式带再循环泵系统，由于炉水循环泵电机故障已拆除返厂修理需要一年多时间才能到货，根据本单位生产需要，探索采取无炉水循环泵的启动方案，为此多次召开专题会进行研究，在安全第一又力争多发电的尊旨下，分析无炉水泵开炉的可行性、重要性与必要性，在充分论证又慎重措施的前题下，在同行业首次 成功实施了不投炉水循环泵冷态开炉，特此介绍。 2启动系统介绍 如图1所示，锅炉启动系统包括（ABCD）四个启动分离器，一个贮水箱，一台炉水循环泵。 给水经汽机侧回热系统→锅炉侧的给水操作台→省煤器→水冷壁（工质吸收炉辐射热蒸发）→启动汽水分离器。在锅炉负荷小于30%B-MCR直流负荷时，分离器起汽水分离作用，分离出的蒸汽进入过热器系统，水则通过连接管进入贮水箱，装在贮水箱下端的再循环泵将炉水送到省煤器前的给水管道中与给水混合形成水循环，确保启动初期水冷壁安全；当贮水箱中的水位超过规定值，开启贮水箱上部溢流管阀、炉水排到疏水扩容器中。锅炉负荷在30%BMCR以上时，分离器呈干态运行只作为一个蒸汽的流通元件。即当炉水循环泵设备及其系统健全时，上述流程实现正常启动。 当炉水泵（或炉水泵电机）因故障不能投用（拆除）时，上述炉水进入贮水箱后就不能通过炉水泵获得动力形成循环，要保护运行中的水冷壁安全、维持本生流量，就只能采取其它办法强制水循环，即加大给水量，炉经过水冷壁出口集箱后进入分离器，分离的蒸汽进入过热器系统，水则进入贮水箱，开启溢流管阀，炉水排至（与大气相通的）疏水扩容器（疏水箱），形成开式循环。 图1 启动系统示意图 3无炉水循环泵启动的可行性 3.1直流锅炉特点 直流锅炉的主要特点是汽水流程中无汽包，靠给水泵压头建立相应流量的给水进入炉内进行加热蒸发，一次性地通过省煤器、水冷壁、过热器（再送入汽轮机作功），即循环倍率为1。 在直流锅炉中，给水加热成蒸汽一次完成，汽水通道可看作由加热段、蒸发段、过热段三部分组成，炉膛辐射受热面水冷壁管各受热段示意如图2所示。其中蒸发段的汽水混合物被逐渐加热成饱和蒸汽，三段受热面没有固定的分界，随着给水流量、燃烧率的波动而波动，但蒸发段的前移会使过热汽温偏高，蒸发段后移则引起汽温偏低，甚至品质下降，所以要控制蒸发段的位置。一般来说，要控制蒸发段出口的微过热汽温θ1，若θ1偏离规定值，则说明由于燃烧率与给水比例不当致使蒸发段发生移动，应及时调节燃 烧率和给水流量。 工质流向→ 图2 直流锅炉辐射受热面水冷壁管各受热段示意图
空调冷却循环水系统设计 民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统，设计具有一些特点：循环水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等。加上民用建筑设计周期短，设计人员往往根据以往的经验，形成定式思维，对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题。该文针对冷却循环水系统经常出现的问题，谈谈自己的设计体会，旨在引起大家的进一步讨论，达到共同认识共同提高的目的。 一、冷却循环水系统设备的合理选型 1．设计基础资料 为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集，气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(104Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。 根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。 2、冷却循环水量确定 确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q(m3/h)，对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q= 0.8RT。对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0~1.1)RT ；设计时，冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出
的。需用指出的是，制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小，尤其是进口机，这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。
工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准，编号为GB50050-2007，自2008年5月1日起实施。其中，第3.1.6（2、4、5、6）、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1（1、2、3、4、5、6、7）、8.5.4条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和使用年限，减少排污水对环境的污染，使工业循环冷却水处理设计做到技术先进，经济实用，安全可靠，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果，积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系
直流锅炉无炉水循环泵启动控制温志敏 发表时间：2019-10-24T12:01:01.987Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：温志敏 [导读] 摘要：直流锅炉采用炉水循环泵启动，在保证进入水冷壁的质量流量的前提下，由于炉水循环泵的炉水炉内循环，大量减少了热量损失及工质排放，提高了直流锅炉启动的速度，同时也有利于机组启动过程中参数的控制。 （贵溪发电有限责任公司江西贵溪 335400） 摘要：直流锅炉采用炉水循环泵启动，在保证进入水冷壁的质量流量的前提下，由于炉水循环泵的炉水炉内循环，大量减少了热量损失及工质排放，提高了直流锅炉启动的速度，同时也有利于机组启动过程中参数的控制。而由于炉水循环泵故障后给直流炉启动明显带来了不便，本文借鉴贵溪发电有限责任电厂600MW超临界机组无炉水循环泵启动开机经验，提出了直流炉启动的控制要点及注意事项。 关键词：直流炉；炉水循环泵；启动；控制； 1 概述 贵溪电厂三期工程2х600MW机组采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的HG-1964/25.4-YM17型超临界锅炉，该锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型露天布置。 锅炉启动系统由炉水循环泵、四个汽水分离器、立式储水箱、疏水扩容器及相关管道组成。汽水分离器布置在锅炉前墙上部，其进口与水冷壁出口集箱引出管相连，出口与储水箱相连。锅炉起压后，通过汽水分离器分离，产出的蒸汽进入顶棚过热器，分离出的水则进入储水箱，经储水箱下部的炉水循环泵输出进入省煤器入口，与给水泵来水一起进入省煤器中参与炉水循环。储水箱设有冲洗水管路及溢流管路进入疏水扩容器，达到排放不合格炉水及控制储水箱水位的目的。 2 问题产生的原因 贵溪电厂#2机在2017年5月因炉水循环泵马达腔室温度超限一直无法投入运行，在随后的多次开机中采用了无炉水循环泵的开机方式，积累了宝贵的运行经验，提出无炉水循环泵的开机方式的控制措施。 3 无炉循泵启动面临的问题 为了保护水冷壁，制造厂家对省煤器入口流量有最低要求，因而设置了省煤器入口流量低MFT保护，我厂设置为省煤器入口流量低于490t/h延时30S动作和省煤器入口流量低于420t/h延时3S动作。锅炉正常启动中一般控制省煤器入口流量在650t/h左右，这部分流量由二部分组成，分别为炉水循环泵出口流量和给水流量，锅炉启动前期省煤器入口流量占主要部分为炉水循环泵出口流量，随着蒸汽量的产生，逐步增加给水流量，减少炉水循环泵出口流量，进入干态后则炉水循环泵进入省煤器的流量到零。当机组启动中炉水循环泵不能运行时，省煤器入口流量将完成由给水流量提供，无法通过炉水循环泵进行炉水循环，因而只能将多余的水通过储水箱管路进行排放，带走了大量的热量，导致省煤器入口给水欠焓较大，水冷壁产汽量不足，汽压上升慢；同时由于热量损失大，必然加大了燃料量，又引起汽温上升过快，最终导致汽温汽压的不匹配，因此无炉循泵开最主要的控制方向是减小溢流量，提高省煤器入口工质温度，控制汽温上升速度，尽量提高汽压。 4 机组启动控制要点及注意事项 4.1采用无炉水泵点火的特殊启动方式需要更长的启动时间（约5－6小时）和足够的除盐水（要求化学备好除盐水约5000吨以上，且保证制水装置满出力运行）。 4.2经制造厂家认可增加无循环泵启动方试锅炉省煤器入口流量低MFT保护定值低一值为420t/h（延时30S），低二值为390t/h（延时3S），要求运行控制省煤器入口流量500－550t/h。机组升温升压过程中严格监视各水冷壁测点温度，通过燃烧调整控制下炉膛出口烟温（烟温探针）不超过538℃，控制螺旋水冷壁壁温不大于435℃，垂直水冷壁壁温不大于455℃，一级过热器壁温不超过535℃，二级过热器壁温不超过586℃，一级再热器壁温不超过560℃，二级再热器壁温不超过650℃；如果过热器、再热器壁温超过允许值无法控制时，应投入下层大油枪，减少燃煤量。 4.3严密监视贮水箱水位在正常范围，当作汽包炉开机监视汽包水位一样，锅炉贮水箱溢流管电动调节阀作为贮水箱水位主要调节手段，正常投自动，水冲洗电动门作为紧急水位调节手段。 4.4由于锅炉贮水箱溢流管最大排放量为630t/h，锅炉冷态清洗给水流量控制在550－600t/h进行冷态冲洗，直至水质合格，满足点火条件，清洗期间严密监视贮水箱水位、注意机组排水槽水位。冷态冲洗合格后及时调整省煤器入口流量，维持在500t/h左右并联系化学投入精处理（前置过滤器和混床），将启动疏水扩容器疏水回收至凝汽器。尽量提高除氧器水温，以便提高给水温度，这样可以提高升压速度，降低汽温上升速度。 4.5由于过热器减温水接至省煤器入口（给水旁路调整门后）与过热蒸汽压力接近，减温效果差，控制主汽温困难，点火前根据空预器电流摆动情况，全开再热烟气挡板，尽量关小过热烟气挡板（10%左右），有利于控制主汽温度。但应在冲转前将再热烟气挡板关至10%，全开过热烟气挡板。控制再热汽温度，尽量少用再热器减温水，防止蒸汽带水。 4.6点火后尽可能维持省煤器入口流量在450－500t/h左右，严格控制贮水箱水位，在水冷壁壁温正常的前提下，尽量减少溢流阀的排放量。 4.7保证锅炉总风量650－700T/H（30%BMCR风量），通过配风尽量降低炉膛火焰中心位置，控制各受热面不超过允许温度，如邻机运行，可将辅汽压力定高些，尽量增大暖风器蒸汽量，提高磨煤机出口风温。 4.8当分离器出口温度达180℃，停止升温升压，维持省煤器入口流量在600t/h左右进行热态清洗。若贮水箱水位上升较多，溢流管调节阀调节困难时，应适当开启就地手动开启水冲洗电动门作为水位调节手段。热态清洗结束后调整省煤器入口流量在500t/h左右，继续升温升压。 4.9当分离器压力至0.2MPA投入高旁，随着压力升高要尽量开大高旁至60%左右，当高旁调整门后压力0.8MPA，温度达200℃左右时投入高旁减温水自动，温度设定230℃；当再热汽压力至0.4MPA左右，投入低旁，低旁减温水投自动，温度设定60℃；当再热汽压力至0.9MPA左右，投入低旁自动控压（压力设定0.9MPA）。尽量开大旁路，增加蒸汽流量，以减小溢流量，并联系化学化验水质，及时回收用水。 4.10主汽温度达330度时就开始动用减温水，再热器减温水也要用（提前强制满足再热器减温水投用的条件）。当主汽温度接近
炉水循环泵电机腔室注水注意事项 炉水泵注水思路： 用凝结水对炉水泵电机腔室进行注水，先对注水滤网进行冲洗，开启注水滤网放水门，冲洗滤网不小于5分钟，然后对注水管路进行冲洗，冲洗化验水质合格后通过调整阀门开度调整注水，然后对炉水泵电机腔室进行注水，从炉水泵泵体排放管处排空，有连续水流出并且化验水质合格，注水才算合格。 炉水泵电机测绝缘（建议进行三次测绝缘）： 1、炉水泵注水前测绝缘记录数据。 2、炉水泵注水结束后测绝缘记录数据。 3、储水箱上水后测绝缘。 注水步骤及注意事项： 1、开始注水前首先确认以下阀门确在关闭状态： 炉水泵电机注水一次手动门（悬空）、炉水泵电机注水二次手动 门（悬空）、给水到炉水泵电机注水手动门。 2、炉水泵注水滤网冲洗： 1）要求凝结水系统运行正常，凝结水水质合格，炉水泵注水滤 网后手动门关闭。 2）开启注水滤网放水一次门、二次门。 3）开启凝结水来注水手动一次门、二次门。 4）对注水滤网进行大流量冲洗不小于5分钟，并目测水流干净。
5）冲洗完毕后关闭注水滤网放水一次门、二次门。 3、炉水泵注水管路进行冲洗 1）冲洗前再次确认炉水泵注水一次手动门（悬空）、炉水泵电机注水二次手动门（悬空）在关闭状态。 2）开启炉水泵注水管道冲洗放水手动门。 3）开启注水冷却器后注水手动门。 4）开启注水冷却器前注水手动门。 5）开始注水管路进行大流量冲洗，目测水质干净后在冲洗10分钟，联系化验对水质取样化验，期间仍然保持冲洗管路大 流量冲洗状态直到水质合格。 6）注水水质要求：导电度不大于0.2us/cm、PH值8～9（以化验专业为准），注水水温（以凝结水温度做参考）大于4℃ 小于54℃。 4、炉水泵电机腔室注水： 1）要求第三步水质化验合格。 2）调整凝结水来注水手动一次门开度，用量桶和秒表测量注水流量大约为2～3L/min，严格控制注水流量不能大于 5L/min。 3）调整好流量后保持凝结水来注水手动一次门开度不变，关闭炉水泵注水管道冲洗放水手动门。 4）开启泵体排空气管手动门。 5）缓慢开启炉水泵注水一次手动门（悬空）、炉水泵电机注水