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火电厂供水管道系统水力优化布置研究在
北京第一热电厂技改工程中的设计应用
作者姓名 马 冬
单 位 华北电力设计院
摘要:本戈将电力部‘八五”重点科研项目‘火,核电厂供水管追系统优化布置研究’成果j翌用亍
工程实际设计中,使科研成果转化为生产力.
关键词:
水力损失:流体通过管道或其它变形件【如:弯管,三通管、异径管等)时的能量
损失,通常以mHzO水头表示.
一概述
北京第一热电厂“以大代小”技改工程(以下简称北京一热工程),
将新建四台410t/h高温高压燃煤锅炉,两台140MW等级双抽汽汽轮
发电机组和一台418.6GJYh的燃油热水锅炉,以代替老厂I匕68炉和
l4~44机。配合新增机组,必须同时增加一套循环水系统。按照北京
一热工程初步设计审查要求,增加的循环水系统以电厂附近的通惠
河水为冷却水源,冷却水经过凝汽器后,温排水通过排水渠道流人
高碑店水库,用高碑店水库进行自然冷却。如果温排水由高碑店闸
全部下泄,则构成直流供水系统;若有部分温排水回归上游,重复利
用,则构成混合供水系统。在施工图设计中贯彻了上述原则。循环水
泵房建在通惠河北岸,设置四台循环水泵,两台水泵供一台机组需
水量。循环水管道系统主要包括两根DN2000的钢管以及各种阀门、
弯头、三通等管道形变部件。为了精确的确定循环水泵的设计参数
(主要是流量和扬程),准确计算循环水管道系统的水头损失致关
重要。
《火电厂供水管道系统水力优化布置研究》系电力部八五重点科
技项目,是针对目前我国火、核电厂循环供水管系设计中水力计算
的现状提出的。目前,我国管道水力计算中所采用的各种形变件局
部阻力系数及其使用条件尚未形成一个科学的、统一的体系。即使
以电力系统部属六大设计院使用的设计手册而论,局阻系数也不尽
相同,多沿袭原苏联七十年代以前的资料,且难以考证;加之某些
系数取值过大;不考虑形变件相互影响和管壁糙度对局阻系数的影
响。从而导致循环泵设计扬程偏高或管径偏大,使管系水力计算结
果难于统一,过于保守,影响电厂安全运行.鉴于此, ((火电厂供
水管道系统水力优化布置研究》通过大型综合性试验研究及对国外
有关参数的分析、验证,对弯头、大小头、三通等管道形变件的局
部阻力损失系数及它们的相互影响系数建立起我国自己的水力计算
用参数值(有关成果详见试验报告),并于1996年5月通过部科技司
鉴定.本报告的目的是将这些研究成果应用在北京第一热电厂的循
环水管道系统水力计算中,以期得到常规计算与应用该研究成果后
的计算结果之比较。由于实际循环水系统中的形变件远远多于试验
研究的对象,所以“比较”只能限于有试验成果的形变件种类,全系
统计算水头损失有待于该项目研究的深入进行。
二应用比较
循环水管道系统的水力损失从工程角度可分为三个部分:沿程阻
力损失、局部阻力损失和设备阻力损失。三部分损失之和构成了循
环水管道系统总损失。一般情况下设备阻力损失由生产该设备的厂
家提供,如凝汽器的阻力损失;沿程阻力损失和局部阻力损失根据
((给排水设计手册》计算,此谓常规计算。
1.关于沿程阻力损失
北京第一热电厂循环水系统中的管道均为钢管.常规计算中按水
.548.
力坡降计算管道的沿程阻力损失,一般采用下面的公式:
忙n击×乏 …
式中: i——水力坡降;
入——沿程摩阻系数;
吐——管道的计算内径;
v——管道平均水流速度(m/s);
2.
g——重力加速度,取值为9.8im/s
从公式(1)可以看出,计算沿程阻力损失的关键在于确定沿程摩
阻系数.按照((给排水设计手册》,对于旧的钢管和铸铁管,系数入
按下式确定:
当、,/y≥9.2×105
II米时(v为流体的运动粘滞度,m2/S);
忙可r
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