循環(huán)水泵電機(jī)改極降速節(jié)能分析

焦文剛，隋 偉

(華能鶴崗發(fā)電有限公司，黑龍江 鶴崗 154200)

循環(huán)水泵電機(jī)改極降速節(jié)能分析

焦文剛，隋 偉

(華能鶴崗發(fā)電有限公司，黑龍江 鶴崗 154200)

循環(huán)水泵是火力發(fā)電廠(chǎng)重要輔助設(shè)備，主要是向凝汽器提供冷卻水。設(shè)計(jì)廠(chǎng)家總是將水泵和電機(jī)按照最大供水量設(shè)計(jì)配置的。由于鶴崗電廠(chǎng)地處東北地區(qū)四季溫差大，實(shí)際上循環(huán)水泵電機(jī)有一半時(shí)間是在小于設(shè)計(jì)供水量的工況下運(yùn)行的。這樣就造成大量的電能被白白地浪費(fèi)掉了，所以，按照季節(jié)溫度的變化，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的極數(shù)來(lái)改變循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)數(shù)。這樣即滿(mǎn)足了不同季節(jié)供水需求，又節(jié)約大量的廠(chǎng)用電量取得到了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

電動(dòng)機(jī)；循環(huán)水泵；雙速；節(jié)能

1 改造目的及方案

目前，在煤炭市場(chǎng)價(jià)格不斷上漲，發(fā)電企業(yè)發(fā)電成本不斷升高，各電廠(chǎng)在面臨著竟價(jià)上網(wǎng)的激烈的市場(chǎng)的條件下，不斷的挖掘自身的潛力，加大科技管理力度，減少電廠(chǎng)自身能源消耗，降低發(fā)電生產(chǎn)成本，是每個(gè)發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最有效方式。鶴崗電廠(chǎng)經(jīng)過(guò)多方調(diào)研，決定對(duì)廠(chǎng)用循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行改造作為節(jié)能項(xiàng)目之一。

改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最佳方法是采用變頻器調(diào)速，但是，變頻器造價(jià)高投資巨大。運(yùn)行維護(hù)也比較復(fù)雜。變極調(diào)速投資小，維護(hù)方便。缺點(diǎn)是，調(diào)速范圍小。根據(jù)循環(huán)水泵運(yùn)行情況分析，該設(shè)備運(yùn)行不需要較大的調(diào)速范圍，所以決定采用變極調(diào)速方案[1]。

2 設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)

1)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

2)鶴崗電廠(chǎng)一期安裝兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)300WM發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)配有兩臺(tái)S型單極雙吸水式循環(huán)水泵。參數(shù)如下：水泵型號(hào)，1400S20；流量，15 660m3/h；揚(yáng)程：20mH2O；轉(zhuǎn)速，370r/min；配用功率，1 250kW；電機(jī)型號(hào)，Y1250—16/1730；電壓,6 000V；轉(zhuǎn)速，371r/min；電流，167A。電機(jī)改造前/后，電機(jī)極數(shù)16/18P；轉(zhuǎn)速，321/371；電流，134/167A。

圖1 循環(huán)水系統(tǒng)圖

3)電機(jī)改造后采用超聲波流量計(jì)測(cè)試流量和紅外線(xiàn)轉(zhuǎn)速儀測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，檢驗(yàn)單臺(tái)機(jī)組兩臺(tái)循環(huán)水泵不同工況參數(shù)對(duì)比。

3 試驗(yàn)方法及要求

1)在A、B循環(huán)水泵出口直管根據(jù)管段壁厚段選取在同一直徑剖面對(duì)側(cè)兩點(diǎn)打磨除銹，安裝傳感器，采用直射測(cè)量方法，兩對(duì)稱(chēng)點(diǎn)距離錯(cuò)開(kāi)A泵662mm、B泵662mm。

2)測(cè)試工況順序：A單泵低速爬塔→雙泵低速爬塔→B單泵低速爬塔(A泵停)→B低A高速并泵爬塔→A高速單泵爬塔(B泵停)→雙泵高速爬塔→B高泵低速爬塔(A泵停)→測(cè)試完畢停泵。

3)注意事項(xiàng)及要求：要求在每一工況測(cè)試出流量，記錄循環(huán)水泵電流及出口壓力；注意在一低一高工況下，監(jiān)視泵是否能夠在穩(wěn)定工況運(yùn)行，如果發(fā)生水擊或水泵倒轉(zhuǎn)等情況需立即停止一臺(tái)泵運(yùn)行；在工況倒換過(guò)程中認(rèn)真檢查閥門(mén)狀態(tài)，保證關(guān)閉和開(kāi)啟到位；如有異常須按相應(yīng)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行[2]。

4)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

4 試驗(yàn)結(jié)論

1)這7種工況均能正常爬塔，水塔淋水情況正常，轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)正常。

2)雙泵高速和低速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一致，雙泵電流在同一工況接近，雙泵流量在同一工況接近，一高一低并列運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)，工況穩(wěn)定，系統(tǒng)檢查正常，但熱態(tài)排汽溫度、端差等未驗(yàn)證。

3)單泵A運(yùn)行高/低速電流比為147.8/109.7A，電流降38.1A，節(jié)電率25.78%；雙高或雙低工況下A循泵運(yùn)行高/低速電流比為141.8/103.2A，電流降38.6A，節(jié)電率27.22%；單泵B運(yùn)行高/低速電流比為148.5/109A，電流降39.5A，節(jié)電率26.60%；雙高或雙低工況B泵運(yùn)行高/低速電流比為141.9/104.8A，電流降37.1A，節(jié)電率26.15%。這一數(shù)據(jù)說(shuō)明循環(huán)水泵雙高改雙低運(yùn)行方式單機(jī)廠(chǎng)用電率可以降低約0.26%。負(fù)荷210MW，循環(huán)水溫度15℃電動(dòng)機(jī)由雙高速切向雙低速真空降低0.7kPa，端差由9 ℃降到4 ℃，過(guò)冷度由-2 ℃～0 ℃，發(fā)電煤耗降低2.9142g/kWh。

5 節(jié)能效果計(jì)算

根據(jù)A泵電機(jī)高低速電流差值計(jì)算：I=38.1A，功率因數(shù)取0.75COS；電機(jī)低速運(yùn)行較高速運(yùn)行日節(jié)約電能；P=9 502kW；取上網(wǎng)電價(jià)：0.348 元/kW·h月節(jié)約資金：99 200元。按每臺(tái)電機(jī)每年6個(gè)月低速運(yùn)行，4臺(tái)泵年可以節(jié)約：3 571 200元。按每臺(tái)電機(jī)改造費(fèi)用14萬(wàn)元計(jì)算；4臺(tái)電機(jī)改造費(fèi)用共計(jì)56萬(wàn)元。

可見(jiàn)循環(huán)泵電機(jī)經(jīng)過(guò)改造后，完全可以滿(mǎn)足機(jī)組運(yùn)行要求，每年10月到第二年5月運(yùn)行節(jié)能效果顯著，并且循環(huán)水泵運(yùn)行方式多樣化，可以高低速運(yùn)行、可以單高速或單低速運(yùn)行，極大地適應(yīng)和滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際負(fù)荷變化的需要。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

[1]孫永再，李君娟，曹學(xué)才.循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造[J].山西電力，2011(03)：62-64.

[2]蔣勇，王軍，程秀芝.循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造效能分析[J].設(shè)備管理與維修，2010(01)：60-61.

1007-7596(2015)01-0055-02

2014-11-27

焦文剛(1973-)，男，安徽毫州人，高級(jí)工程師，從事生產(chǎn)技術(shù)工作；隋偉(1973-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師。

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