循环水泵电机双速改造后节能效益分析

《宁夏电力)2012年增刊循环水泵电机双速改造后节能效益分析郭毅，马新春(华能宁夏大坝发电有限责任公司，宁夏青铜峡751607)摘要:针对330 MW火电机组循环水泵效率低的问题,在分析原因的基础上,对循环水泵电机运行方式进行优化。改造结果表明:节电率约为10% ~ 20% ,有效降低了厂用电率,取得了显著的经济效益和社会效益。关键词: 330 MW火电机组;循环水泵; 双速改造; 节 能降耗中图分类号: TK264.1文献标志码: B文章编号: 1672- 3643(2012)S0 -0123-03有效访问地址: htp://dx.doi.org/10.3969j.issn.1672 -3643.2012.zk.028循环水泵低效率运行或运行方式的不合理直大,这种情况在冬季尤为明显。虽然根据机组运接影响到循环水系统甚至是整个冷端系统的节能行工况及循环水温等条件采用了单台循泵的运行运行,从实际可操作性的角度出发,循环水泵双速方式,但这种方式受循环水温、凝汽器真空等因素改造后的运行方式可进行循环水水量的调节,从影响较大,使得电机起停次数增加,影响电机的运而达到节能的目的。行寿命。循环水泵的低效运行,导致能量的损失浪费, .1循环水泵电机双速 改造的背景不利于节能减排的理念。近年来,根据国内部分电厂对循环泵电机双速改造后的经验,利用“槽华能宁夏大坝发电有限责任公司装机容量4x号相位图”设计变极绕组,通过改变端部绕组的连330MW,共有8台循环水泵,循环水泵选用长沙接,从而达到近极双速度运行的目的,其节能效益水泵厂沅江48P--30型,流量16956m'/h,转速比较明显"。因此循环水泵电机单绕组近极双速370 r/min,轴功率1239.9 kW ;电机选用湘潭电机运行方式是降低厂用电的有效途径。厂YL1600- -16/2150-1 型,额定电流200.5 A,功率1 600 kW。2循环水泵的运行方式从公司循环泵的运行状况来看，大部分采用2台泵同时运行的方式,泵出口门不能调节,导致机从节能降耗的角度出发,循环水泵的运行方组负荷低时循环泵始终保持额定出力,浪费了部式越灵活(流量调节范围越大) ,机组的运行经济分功率。特别是近几年,由于负荷水平紧张,低负性就越好。一般运行中,可以根据机组负荷与循荷运行时间越来越长,机组负荷在210250 MW的环水进口温度的关系来操作调整,如表1所示。区间,循环水泵不能进行调节,导致能耗损失较中国煤化工收稿日期: 2012-10-28MYHCNM HG作者简介:郭毅(1985),男 ,助理工程师,从事发电厂设备检修工作。.《宁夏电力》2012年增刊.循环水泵电机双速改造后节能效益分析表1循环水泵的运行方式循环水进水温度300 MW270 ~ 300 MW240 ~ 270 MW210~ 240 MW180~210MW 180 MW以下1Ct≤9单泵9≤t≤15双泵15≤t≤20泵20≤t≤2525≤t≤2828≤t≤33表2循环泵电机改造前后的设计参数型号容量/kW电压/V电流/A转速/(.min~)极数档位改造前YL1600 -16/2150-11 6006000200.5370高速改造后YL1600- 16/1250 -181 25016033018由表1可见，当机组负荷、循环水进口温度在实际功率(根据厂家经验)改造为18极时，电表中临界值时,保持原运行方式不变。当然,上述流将降低到160 A左右",水泵所需功率:运行方式,仅仅是以负荷与循环水进水温度的理论P=(16/18)3x1600≈1 250(kW)(3)值为依据,实际情况可根据运行经验对设备运行方根据此节能原理,循环泵电机改造前后的设式进行调整,例如,每年11月1日至第二年3月15计参数如表2所示。日,环境温度较低,若单台机组负荷长时间维持在由表2可见,高低速运行电流差值为40.5 A,取260 MW以下时,机组可采用单台循环水泵运行。功率因数为0.70,低速运行较高速运行8节约电能:循环水泵的运行方式,直接影响到循泵的运P=1.732x6x40.5x0.70x24=7 070(kW.h) (4)行效率,从实际出发,循环水泵电机双速改造后运每月运行30天,取上网电价0.38元/(kw.h),行,结合机组负荷冷却水温度等因素进行有效的月度节约资金80 598元。高低速切换,可以得到机组最佳运行真空对应的3.2改造后实际节能效果最佳循环水泵运行方式,从而节约大量的电能。3.2.1 改造后的耗功试验3循环水泵电机双速改造后节能效以1号机组循环水泵为例进行节能效益分析。为达到改造后的预期目的,首先,对1号机组益分析A、B循环水泵进行了凝汽器冷却水流量与循环水3.1预计改造后的节能效果泵耗功的试验,试验数据如表3所示。未改造之前,没有相应的热态运行试验以及由表3可见:同一机组负荷,2台循泵高速运实际数据分析,根据厂家提供改造前后设备的运行时,凝汽器冷却水流量为2 8371 m'/h,循环水泵行参数,进行了节能效果的分析计算。功耗为2 381 kW ;低速运行时,凝汽器冷却水流量由离心泵相似定律可知,在小范围内改变泵为23 879 m'h,循环水泵功耗为1672 kw。改造的转速泵的效率近似不变,其性能近似关系为*:后,尤其在冬季水温度较低时,切换2台水泵低速Q1Qz =n/na HJH=(n/1n)2 P/P2=(n/m) (1)运行,可节约冷却水4492 m'/h, 节约水泵功耗为其中Q、H、P.、Q2xH2、P:表示改造前、后转速709 kW ,节水、节能效果比较显著。为n和mn水泵的流量、扬程和功率,由此公式得3.2.2单台循中国煤化工出,16极时水泵所需功率(理论数据)P:循环泵电IYHCN M H G台变极接线P=(16/18)x1600≈1123.7(kW)(2)箱 ,根据负荷、气温等因素,通过切换高、低速来调124●《宁夏电力》2012年增刊循环水泵电机双速改造后节能效益分析表3 1号机组凝汽器冷却水流量 与循环水泵功耗的试验数据未改造之前,电机始终保持额定运行功率,视项目凝汽器水流量A循泵功率B循泵功率为电机高速运行,运行参数显示:电压6313 V,电/(m'.h~')/kAkW流145 A,功率因数为0.80,高速运行8耗电能: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每月运行30天,上网电价0.3元/(kW.h),则AB低23 879821851月度消耗资金273 960元。A高15 2551 160改造后,低速较高速-一个月消耗资金差值为B高16 20012347 7461元,即低速运行月度节约资金77461元,相A低12 777818对来说，比预计厂家提供改造后的节能效果的数B低12 847868值相差不大。按实际运行工况,由表4循泵的运行节水泵功耗,保证机组的高效运行。为了落实节数据统计,冬季低速运行基本保持在4个月,基本能改造后的效果,对1号机组A、B循环泵的运行方半年可节约资金为309 844元。式及工作数据经行了统计,数据如表4所示。由表3和表4可见,循环水泵电机双速运行不4结论仅在一定程度上实现了循环水泵运行方式和运行流量的多样化凹,而且在能耗方面,低速较高速平(1)宁夏大坝发电有限责任公司1号机2台循均运行电流减少了38 A。通过统计分析可以看环水泵电机双速改造后,节电率约为10% ~20% ,出,在满足机组高效运行的条件下,低速运行基本有效降低了厂用电率。是在温度低、负荷量少的冬季;而高速运行则是在(2)目前,已有4台机组8台循环泵电机改造温度高,接近满负荷运行的夏季。完毕,运行-年以来,取得了显著的经济效益和社特别是在冬季,对于机组在低负荷210 MW至.会效益。250 MW的区间, 1号机A循环泵电机低速运行时,现场实际采集参数:电压6313 V,电流104 A,功参考文献: .率因数为0.80,低速运行日耗电能:[1]陈世坤.电机设计[M]北京 :机械工业出版社, 2000.P=1.732x6.313x104x0.8x24[2].上海市第一电机有限公司电机单绕组近极双速改造技=21 833(kW.h)(5)术措施方案[Z]_上海:上海市第- -电机有限公司,2010.3] 中国华能集团公司。华能火力发电机组节能降耗技月度消耗资金为196 499元。术导则[z].北京:中国华能集团公司,2010.表41号机组2 台循环泵的运行方式及数据A循环水泵电机B循环水泵电机机组负荷倒线时间运行方式电流/A电流UA/MW2010-10低速10乐速2011-04高速1401483202011-121082102012-0213814192012- -05中国煤化工2502012-06139YHCNMHG 32注:2011年低速运行天数:A循环水泵电机128天, B循环水泵电机122天。