我国电站泵的现状及技术发展趋势

 浙江工业大学工业泵研究所 （杭州 310032） 牟介刚

 

 

 

摘要：对电站泵的产品分类、产品市场进行了详细分析介绍，同时分析泵行业和电站泵产

品的技术现状，指出了泵行业技术发展所面临的严峻局面，最后提出了电站泵五个方面的技术发展趋势，文中内容对正确认识电站泵行业的目前现状和今后发展方向有一定的指导意义。

关键词：电站泵目前现状存在问题发展趋势

 

一 前言

电力始终是我国最重要的能源，随着我国经济的高速发展，从2002年开始出现电力短缺状况，严重影响工业和居民生活用电，电力能源严重不足。为了尽快解决电力短缺状况，满足国民经济发展和人民生活的需要，"十一﹒五"及未来20年，电力工业将以高速度发展。直接应用于电站领域内的泵类产品，大家习惯称之为电站泵。在泵行业众多的产品中，电站泵是非常重要的一类产品，它技术含量高、产品规格大、产品价格高 ，除少量的军工产品以外，它是最重要的一种泵产品，能够生产此类产品是一个企业设计制造能力的象征。在电站系统工程中也是非常重要的一种机械设备，电站泵在电力工业的发展中有着非常重要的作用。

二 电站泵的产品分类

 电站泵种类泛多，用途广泛，作用重大。电站泵的分类首先是按照电站的类型进行划分，其次在每个电站的类型中，依据其用途再进行详细分类，下面分别以火电站、核电站用泵进行介绍。

1 火电站用泵

图1是火电站热力系统简图，按照使用用途可以分为：锅炉给水泵、前置泵、冷凝泵、循环泵、强制循环泵、灰渣泵、计量泵、疏水泵、一般用冷凝泵、烟气脱硫装置用泵等。

在这些类型泵产品中，锅炉给水泵是最重要的泵，技术含量高、自动化程度高、高温高压。近年来，为了提高发电机组系统效率，陆续上马了超临界机组、超超临界机组，对电站泵的技术要求越来越高。目前生产的企业主要是沈阳水泵股份有限公司、上海电力修造厂等。

 

图1 火电站热力系统简图

2核电站用泵

核电站是用反应堆将核燃料裂变产生的能量转变为电能的发电机，核电站有核岛(主要包括反应堆、蒸汽发生器)、常规岛（主要包括汽轮机、发电机）和配套设施组成，图2为核电站外观全景图。核电站与火电站的主要区别在于核岛部分。在核岛部分中，要应用很多的泵类产品，甚至包括：核主泵、上冲泵、停堆冷却泵、喷淋泵、高压安全注水泵、硼酸泵、锅炉给水泵、辅助给水泵、计量泵等一、二、三级回路用泵。

  

图2 核电站外观全景图

三 电站泵的市场

 90年代末我国人均发电量均为60kw﹒h，是世界人均用电水平的40％，我国人均装机容量0.2kw,是美国人均装机容量的6.6％，生活用电市场尚待开发，全国还有6000万人没有用上电，10个县没有电。随着我国经济的高速发展，电力工业的市场潜力是巨大的。据行业统计预测，未来3～5年内电力工业的年增长速度6.5％～8.5％左右。电力工业体制的改革和西电东送的政策将使电力工业的投资进入一个新的加速时期。国家为了进一步加快电力建设的步伐，已批准30多个电站项目，总装机容量2000多万千瓦，总投资500多亿元。主要分布在华中、华南、华北和西北地区。到2010年，全国发电装机容量将达6亿千瓦左右。目前，在全国发电总量中，火电占74%、水电占23%、核电占0.72％。预计到2010年，中国水电装机容量将达到1.25亿千瓦，占可开发装机容量的30％左右，到2010年，中国平均每年将增加水电装机容量500万千瓦。未来5～10年中，中国水电开发将迎来一个新的发展高峰，将陆续兴建世界级的几大水电工程，包括世界上最大的拱坝小湾工程，世界上最大的混凝土面板坝龙滩工程和世界上最大的混凝土面板坝水布娅工程。

到2010年国家计委计划新增核电装机容量不少于2000万千瓦，到2020年国家计委计划新增核电装机容量不少于4000万千瓦。国务院明确"统一堆型、统一设计、国际招标、批量生产、批量制造"的方针。"统一堆型"是指新上核电堆型为百万千瓦级即90～145万千瓦的压水堆， "统一设计"指5～10年内技术相对固化，即投资方不同，选置不同，但技术相同，国家对设备的国产化率有明确规定，以扶持民族工业的发展和节省外汇，提出首套机组国产化率不低于50％，未来17年内将有30套百万千瓦机组，每套用泵约700台。

随着我国对环保的日益重视，电厂烟气脱硫已成为法规要求必须实施，未来我国约有3亿千瓦装置需要增加烟气脱硫，以每年30～60万千瓦机组为例，新上的电站脱硫装置约需750套。还有我国主要城市建垃圾发电厂（1～5万千瓦）也方兴未艾，例如重庆在2007年之前将新建16座垃圾发电厂；江苏在未来几年也将新建10余座垃圾发电厂，烟气脱硫用泵将有一个巨大的市场。

从上述分析可以看出：未来3～5年内，电力用泵的市场将呈现一个稳定的增长势头。对电力用泵的要求是采用节能、高效和环保。

四 电站泵的产品技术

 在计划经济时代，泵行业的技术研究工作主要由三个归口研究单位来承担，它们分别为：沈阳水泵研究所、合肥通用机械研究所、中国农业机械研究院。八十年代是中国泵行业研究工作的黄金时代，进行了大量的基础理论研究、产品联合设计等工作，取得了显著的科研成果，全国泵行业95％以上的企业分别在三个归口研究单位购买过产品技术，对全面推动和促进泵行业的技术发展起到了非常重要的作用。在这一时期沈阳水泵研究所所起的作用是非常重要的，国家工业泵质量监督检验检测中心、全国泵标准化技术委员会、中国机械工程学会泵行业委员会、全国泵情报信息中心均设置在这里，对整个泵行业发展贡献是巨大的。

 随着国家将科研院所全面推向市场，停止下拨科研经费，科研单位到市场上自谋生路。经过几年的变化，三个归口单位开展泵专业设计研究的部门，人才大量流失、士气不振、经费不足，到处为生存而奔波，停止了基础理论的研究工作，到目前为止基本上已经丧失了开展基础理论研究工作的能力，产品的联合设计工作已经停止。在泵行业的实施效果来看国家这一政策是错误的，目前泵行业的产品技术水平与国外先进国家的差距是20～30年，有可能将越来越大。

 在全国泵行业技术状况的大背景下，可想而知，国内电站泵的技术是落后的，在电站泵的产品中，重要产品，例如：核主泵、超临界机组、超超临界机组等，国内没有自主设计的能力，在技术方面我们依靠国外技术，对于重大的工程项目，我们只能与国外泵公司共同合作才能够投标，即使中标，由于技术的原因，整个工程项目也是由国外泵公司在控制，项目经济利润主要由国外公司分享。这是中国泵行业不光彩的一页。

五 电站泵的技术发展趋势

1 向大型化、高速化、高可靠性的方向发展

 为了提高系统效率，在电站的建设发面，国家鼓励上大型电站机组，电站用泵为了适应这一发展趋势，就必须向大型化、高速化方向发展。高转速同时也是国内外泵类产品的发展趋势。在保证汽蚀条件的情况下，提高泵转速可以大大缩小泵的体积和重量、节约原材料、提高效率、降低泵的成本，特别是对于电站的高压用泵是非常必要的。泵产品在电站设备中是一个非常重要的设备，运行可靠性的好坏至关重要，开展电站泵可靠性的研究是一个永恒的主题，尤其是在核电站运行中变得更加重要。

2向节能、高效、环保的方向发展

随着全球自然资源的陆续减少，在能源设备的应用方面，全球范围内开展了节能、高效的研究。电站用泵随着不断的大型化，将变得更加重要。值得注意的是泵已经是成熟的产品，单纯提高泵效率的可能性不大，对整个系统的高效节能研究是一个重要方向。环保是国内一项重要的基本国策，国家将积极投资鼓励开展这方面的研究，对于大多数泵制造厂而言，在这方面的研究工作将陆续得到国家更进一步的重视。火电站要全面开展烟气脱硫的工作，烟气脱硫用泵的研制是火电站用泵方面的一个重要课题。国内的传统节能概念是不合理的，正确的节能概念是减少泵产品总寿命内的消耗成本，而不仅仅是传统观念的效率指标，包括与产品有关的方方面面所需要的成本，积极开展泵产品设计、制造、运行、管理等方面的节能措施研究。

3向机电仪一体化的方向发展

电站用泵在机电仪一体化的方面已经开展了较多的研究，取得了一定的成绩。但随着对电站用泵技术要求的提高，尤其是在核电用泵方面，对机电仪一体化的技术要求更加严格，需要对机电仪一体化更进一步地进行

深入研究，研究的方向主要是在自动监测和自动控制。

4超临界机组、超超临界机组泵的研制

超临界机组、超超临界机组是今后火电站的重要发展方向，目前为止国内在这方面还不能自主设计泵类产品，产品设计技术主要由国外泵公司来控制，这种局面对泵行业技术的发展和火电站行业的发展是极为不利的，开展超临界机组、超超临界机组的研究是一项迫切需要开展的研究课题。需要对此投入一定人力物力开展此方面的研究工作。

5核电站用泵的研制

核电站具有安全、清洁、经济、可靠等诸多优点，核电技术的发展程度在一定意义上反映了一个国家电力工业是否发达的重要标志之一。90年代末国外发达国家核电发电量占重发电量的比例在20％～80％的范围内，而我国目前所占的比例仅为0.72％，发展核电是国家重点支持项目，也是电力工业中长远的重要发展方向，核电用泵技术含量高、可靠性要求严格，目前我国泵行业还不具备自主设计核主泵的设计能力，深入开展核主泵的设计研究工作是一项非常重要的研究课题。

参考文献

1 中国通用机械工业协会泵业分会.中国泵业年鉴.北京：红旗出版社，2004

2 沈阳水泵研究所.叶片泵设计手册.北京：机械工业出版社，1983

3 赫尔姆斯·舒尔茨[德国].泵原理、计算与结构.北京：机械工业出版社，1991