一 概述
随着火电厂高参数、大容量汽轮机广泛运用，机组容量增大，相应耗水量也增大，我国是一个缺水国家，水资源短缺越来越严重，空冷机组冷却系统本身可以节水97%以上，因此空冷机组的应用越来越广泛。空冷机组小机轮机排汽和辅机冷却水受环境温度影响采用冷却水进行冷却。
辅机冷却系统主要由表面式凝汽器、循环水泵、管式换热器和冷却水塔塔组成，冷却塔采用自然通风方式冷却。循环水泵为机组提供冷却水，其运行可靠性直接影响到机组安全性。
二 故障分析
某发电厂循环水泵型号为：RDL900-970A 流量：Q=9540m3/h 扬程：H=40m 转速：n=590rpm，由1400KW电机拖动，结构形式为单级双吸水平中开式离心泵，原配置叶轮为材质球墨铸铁。泵的进水口处压力较低，当压力减小到当时水温下的汽蚀压力时，水发生汽化，就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落，经过一段时间运行叶轮汽蚀严重，造成泵效率下降，流量及扬程下降较多，影响机组安全稳定运行。
为了解决这个生产中的老大难问题，制定可行方案提供科学可靠的依据，进行了安全经济优化诊断测试。
主要诊断测试内容：
1、循环泵的性能测试；
2、循环泵管道阻力测试；
其方法按国际GB/T3216—2016要求进行，循环泵出口更换标准压力表，流量用美国生产的超声波流量计测量，其他采用现场DAS数据，测试结果见下表：
根据测试结果和以往运行维护状况分析，该循环泵存在着下列问题：
1、叶轮汽蚀损坏严重：原球墨铸铁叶轮叶片只能运行两年多，叶轮叶片就全部汽蚀损坏无法使用严重威胁机组安全稳定运行；
2、配套性差：设计扬程为40m，实际运行只有35.15m,造成泵的运行工况远离设计值,偏向大流量,更加剧了汽蚀损坏；
3、运行效率：最高运行效率只有79.425%,比正常先进水平低5—7%,节能潜力很大;
4、流量太大：根据诊断测试，正常运行中，循环泵流量高达1039.09 m3/h,扣除开冷水后,进入每个小机凝汽器的循环水量平均为8791.7 m3/h,按最大设计排汽量38.8t/h计算，循环倍率为97.7倍,小机凝汽器流量3790.76t，是正常设计的1.5倍以上,这样一方面造成能源的极大浪费,另一方面,真空已趋于饱和,循环水量的增减,对小机真空影响极小,同时还加剧了泵的汽蚀损坏;
5、缺乏有效的经济调度：全年均采用二机两泵运行，无法实施有效的经济调度。
三、安全经济优化主要技术措施：
1、确定改后的最佳设计参数：
根据近几年来，夏天两台小机最大排汽量推算为87.6t/h,按循环倍率60计算，需循环水量5256 m3/h，再加上开冷水3000 m/h，则需循环水量8256 m3/h，再加裕量8%，则循环水流量为8916.5 m3/h,扬程根据双泵管阻曲线及略加裕量5%的原则,泵的扬程为30 m,为此选定改后最佳设计参数为：
流量 Q≥9000 m3/h
扬程 H≥30 m
效率 η≥83%
2、对原叶轮（已改为不锈钢叶轮）、蜗壳采用专利技术进行通流部分改造，改变局部关键型线，削减扬程和流量，采用鱼头型叶型，提高泵的效率和汽蚀性能；
3、根据第一台泵改后与未改的一台泵并联运行的实践状况，特别是开冷水的运行状况，再进一步优化改进设计，使改后安全经济优化达到最佳状况；
4、对循环泵实施经济调度，在冬季开展四机三泵的试验研究；
5、对循环泵进行高标准严要求的检修安装；
6、在现有条件下尽量维持入口高水位运行，增加可用汽蚀余量，减少泵的汽蚀。
四、预计经济效益：
1、可减轻汽蚀或避免汽蚀，提高叶轮的使用寿命达10年以上；
2、经优化设计和通流部分改造，由于配套性、泵效率和汽蚀性能的提高，预计每台泵改后每小时可节200Kwh及以上，年节电140万Kwh及以上；
3、如冬季前后进行四机三泵的试验研究成功，则每小时可节电1000-1300Kwh，可见效益之大。
4、提高设备运行可靠性，降低泵扬程和流量降低循环水泵入口水流速度，减少气蚀现象发生。
