循環(huán)水泵電機雙速改造后節能效益分析

《寧夏電力)2012年增刊循環(huán)水泵電機雙速改造后節能效益分析郭毅，馬新春(華能寧夏大壩發(fā)電有限責任公司，寧夏青銅峽751607)摘要:針對330 MW火電機組循環(huán)水泵效率低的問(wèn)題,在分析原因的基礎上,對循環(huán)水泵電機運行方式進(jìn)行優(yōu)化。改造結果表明:節電率約為10% ~ 20% ,有效降低了廠(chǎng)用電率,取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。關(guān)鍵詞: 330 MW火電機組;循環(huán)水泵; 雙速改造; 節 能降耗中圖分類(lèi)號: TK264.1文獻標志碼: B文章編號: 1672- 3643(2012)S0 -0123-03有效訪(fǎng)問(wèn)地址: htp://dx.doi.org/10.3969j.issn.1672 -3643.2012.zk.028循環(huán)水泵低效率運行或運行方式的不合理直大,這種情況在冬季尤為明顯。雖然根據機組運接影響到循環(huán)水系統甚至是整個(gè)冷端系統的節能行工況及循環(huán)水溫等條件采用了單臺循泵的運行運行,從實(shí)際可操作性的角度出發(fā),循環(huán)水泵雙速方式,但這種方式受循環(huán)水溫、凝汽器真空等因素改造后的運行方式可進(jìn)行循環(huán)水水量的調節,從影響較大,使得電機起停次數增加,影響電機的運而達到節能的目的。行壽命。循環(huán)水泵的低效運行,導致能量的損失浪費, .1循環(huán)水泵電機雙速 改造的背景不利于節能減排的理念。近年來(lái),根據國內部分電廠(chǎng)對循環(huán)泵電機雙速改造后的經(jīng)驗,利用“槽華能寧夏大壩發(fā)電有限責任公司裝機容量4x號相位圖”設計變極繞組,通過(guò)改變端部繞組的連330MW,共有8臺循環(huán)水泵,循環(huán)水泵選用長(cháng)沙接,從而達到近極雙速度運行的目的,其節能效益水泵廠(chǎng)沅江48P--30型,流量16956m'/h,轉速比較明顯"。因此循環(huán)水泵電機單繞組近極雙速370 r/min,軸功率1239.9 kW ;電機選用湘潭電機運行方式是降低廠(chǎng)用電的有效途徑。廠(chǎng)YL1600- -16/2150-1 型,額定電流200.5 A,功率1 600 kW。2循環(huán)水泵的運行方式從公司循環(huán)泵的運行狀況來(lái)看，大部分采用2臺泵同時(shí)運行的方式,泵出口門(mén)不能調節,導致機從節能降耗的角度出發(fā),循環(huán)水泵的運行方組負荷低時(shí)循環(huán)泵始終保持額定出力,浪費了部式越靈活(流量調節范圍越大) ,機組的運行經(jīng)濟分功率。特別是近幾年,由于負荷水平緊張,低負性就越好。一般運行中,可以根據機組負荷與循荷運行時(shí)間越來(lái)越長(cháng),機組負荷在210250 MW的環(huán)水進(jìn)口溫度的關(guān)系來(lái)操作調整,如表1所示。區間,循環(huán)水泵不能進(jìn)行調節,導致能耗損失較中國煤化工收稿日期: 2012-10-28MYHCNM HG作者簡(jiǎn)介:郭毅(1985),男 ,助理工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)設備檢修工作。.《寧夏電力》2012年增刊.循環(huán)水泵電機雙速改造后節能效益分析表1循環(huán)水泵的運行方式循環(huán)水進(jìn)水溫度300 MW270 ~ 300 MW240 ~ 270 MW210~ 240 MW180~210MW 180 MW以下1Ct≤9單泵9≤t≤15雙泵15≤t≤20泵20≤t≤2525≤t≤2828≤t≤33表2循環(huán)泵電機改造前后的設計參數型號容量/kW電壓/V電流/A轉速/(.min~)極數檔位改造前YL1600 -16/2150-11 6006000200.5370高速改造后YL1600- 16/1250 -181 25016033018由表1可見(jiàn)，當機組負荷、循環(huán)水進(jìn)口溫度在實(shí)際功率(根據廠(chǎng)家經(jīng)驗)改造為18極時(shí)，電表中臨界值時(shí),保持原運行方式不變。當然,上述流將降低到160 A左右",水泵所需功率:運行方式,僅僅是以負荷與循環(huán)水進(jìn)水溫度的理論P=(16/18)3x1600≈1 250(kW)(3)值為依據,實(shí)際情況可根據運行經(jīng)驗對設備運行方根據此節能原理,循環(huán)泵電機改造前后的設式進(jìn)行調整,例如,每年11月1日至第二年3月15計參數如表2所示。日,環(huán)境溫度較低,若單臺機組負荷長(cháng)時(shí)間維持在由表2可見(jiàn),高低速運行電流差值為40.5 A,取260 MW以下時(shí),機組可采用單臺循環(huán)水泵運行。功率因數為0.70,低速運行較高速運行8節約電能:循環(huán)水泵的運行方式,直接影響到循泵的運P=1.732x6x40.5x0.70x24=7 070(kW.h) (4)行效率,從實(shí)際出發(fā),循環(huán)水泵電機雙速改造后運每月運行30天,取上網(wǎng)電價(jià)0.38元/(kw.h),行,結合機組負荷冷卻水溫度等因素進(jìn)行有效的月度節約資金80 598元。高低速切換,可以得到機組最佳運行真空對應的3.2改造后實(shí)際節能效果最佳循環(huán)水泵運行方式,從而節約大量的電能。3.2.1 改造后的耗功試驗3循環(huán)水泵電機雙速改造后節能效以1號機組循環(huán)水泵為例進(jìn)行節能效益分析。為達到改造后的預期目的,首先,對1號機組益分析A、B循環(huán)水泵進(jìn)行了凝汽器冷卻水流量與循環(huán)水3.1預計改造后的節能效果泵耗功的試驗,試驗數據如表3所示。未改造之前,沒(méi)有相應的熱態(tài)運行試驗以及由表3可見(jiàn):同一機組負荷,2臺循泵高速運實(shí)際數據分析,根據廠(chǎng)家提供改造前后設備的運行時(shí),凝汽器冷卻水流量為2 8371 m'/h,循環(huán)水泵行參數,進(jìn)行了節能效果的分析計算。功耗為2 381 kW ;低速運行時(shí),凝汽器冷卻水流量由離心泵相似定律可知,在小范圍內改變泵為23 879 m'h,循環(huán)水泵功耗為1672 kw。改造的轉速泵的效率近似不變,其性能近似關(guān)系為*:后,尤其在冬季水溫度較低時(shí),切換2臺水泵低速Q1Qz =n/na HJH=(n/1n)2 P/P2=(n/m) (1)運行,可節約冷卻水4492 m'/h, 節約水泵功耗為其中Q、H、P.、Q2xH2、P:表示改造前、后轉速709 kW ,節水、節能效果比較顯著(zhù)。為n和mn水泵的流量、揚程和功率,由此公式得3.2.2單臺循中國煤化工出,16極時(shí)水泵所需功率(理論數據)P:循環(huán)泵電IYHCN M H G臺變極接線(xiàn)P=(16/18)x1600≈1123.7(kW)(2)箱 ,根據負荷、氣溫等因素,通過(guò)切換高、低速來(lái)調124●《寧夏電力》2012年增刊循環(huán)水泵電機雙速改造后節能效益分析表3 1號機組凝汽器冷卻水流量 與循環(huán)水泵功耗的試驗數據未改造之前,電機始終保持額定運行功率,視項目凝汽器水流量A循泵功率B循泵功率為電機高速運行,運行參數顯示:電壓6313 V,電/(m'.h~')/kAkW流145 A,功率因數為0.80,高速運行8耗電能:AB高速28 3711 1681213P=1.732x6.313x145x0.8x24A高B低26 0391 178859=30 440(kW.h)(6)B高A低26 1158251 220每月運行30天,上網(wǎng)電價(jià)0.3元/(kW.h),則AB低23 879821851月度消耗資金273 960元。A高15 2551 160改造后,低速較高速-一個(gè)月消耗資金差值為B高16 20012347 7461元,即低速運行月度節約資金77461元,相A低12 777818對來(lái)說(shuō)，比預計廠(chǎng)家提供改造后的節能效果的數B低12 847868值相差不大。按實(shí)際運行工況,由表4循泵的運行節水泵功耗,保證機組的高效運行。為了落實(shí)節數據統計,冬季低速運行基本保持在4個(gè)月,基本能改造后的效果,對1號機組A、B循環(huán)泵的運行方半年可節約資金為309 844元。式及工作數據經(jīng)行了統計,數據如表4所示。由表3和表4可見(jiàn),循環(huán)水泵電機雙速運行不4結論僅在一定程度上實(shí)現了循環(huán)水泵運行方式和運行流量的多樣化凹,而且在能耗方面,低速較高速平(1)寧夏大壩發(fā)電有限責任公司1號機2臺循均運行電流減少了38 A。通過(guò)統計分析可以看環(huán)水泵電機雙速改造后,節電率約為10% ~20% ,出,在滿(mǎn)足機組高效運行的條件下,低速運行基本有效降低了廠(chǎng)用電率。是在溫度低、負荷量少的冬季;而高速運行則是在(2)目前,已有4臺機組8臺循環(huán)泵電機改造溫度高,接近滿(mǎn)負荷運行的夏季。完畢,運行-年以來(lái),取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社特別是在冬季,對于機組在低負荷210 MW至.會(huì )效益。250 MW的區間, 1號機A循環(huán)泵電機低速運行時(shí),現場(chǎng)實(shí)際采集參數:電壓6313 V,電流104 A,功參考文獻: .率因數為0.80,低速運行日耗電能:[1]陳世坤.電機設計[M]北京 :機械工業(yè)出版社, 2000.P=1.732x6.313x104x0.8x24[2].上海市第一電機有限公司電機單繞組近極雙速改造技=21 833(kW.h)(5)術(shù)措施方案[Z]_上海:上海市第- -電機有限公司,2010.3] 中國華能集團公司。華能火力發(fā)電機組節能降耗技月度消耗資金為196 499元。術(shù)導則[z].北京:中國華能集團公司,2010.表41號機組2 臺循環(huán)泵的運行方式及數據A循環(huán)水泵電機B循環(huán)水泵電機機組負荷倒線(xiàn)時(shí)間運行方式電流/A電流UA/MW2010-10低速10樂(lè )速2011-04高速1401483202011-121082102012-0213814192012- -05中國煤化工2502012-06139YHCNMHG 32注:2011年低速運行天數:A循環(huán)水泵電機128天, B循環(huán)水泵電機122天。