600 MW超超临界机组循环水泵双速改造

杜源与节社2014年第8期(总第 107期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2014年8月.技术研究600MW超超临界机组循环水泵双速改造陈伟(上海电力股份有限公司，上海200010)摘要:针对江苏徐州阚山电厂600 MW超超临界机组循环水泵冬季单泵运行方式循环水量富余的现状，通过循环水泵马达进行高低速改造，实现低温季节低速泵节能运行。关键词:循环水泵; 双速改造;节能中图分类号: TEO8文献标识码: A文章编号: 2095-0802-(2014)08 -0183-04Instance of Double -Speed Transformation for Circulating Water Pump of 600 MW UltraSupercritical UnitCHEN Wei(Shanghai Electric Power Co., Ltd., Shanghai 200010, China)Abstract: For the circulating water surplus in single pump operation mode of circulating water pump of 600 MW ultrasupereritical unit of Xuzhou Kanshan Power Plant in Jjiangsu Province in winter, the high-low speed transformation of circulatingwater pump is carried out to achieve the energy- -saving operation of low speed pump in seasons of low temperature.Key words: circulating pump; double- -speed transformation; energy saving定转速为370 r/min。所配的马达为上海马达厂生产的0引言YLKS 1120-16型马达。额定功率为3 150 kW,额定循环水泵是火力发电厂最重要的大型辅机之- - ,电压为6 kV，额定电流为389 A,功率因数为0.83。循环水量的变化直接对机组经济性有着明显的影响。江苏徐州阚山电厂地处江苏北部地区冬季寒冷，由于循环水泵的优化运行有着巨大的节能潜力，因此历年最冷月平均气温0.2 C,极端最低气温-22.6 C。各发电企业对循环水泵的节能改造做了大量工作。目机组运行期间根据季节变化采用冬季单机单泵，其它前循环水泵可采用的节能技术有变频调速、循环水泵季节两机三泵运行。通过改变循环水泵的台数来调节改高低速等。由于循环水泵变频器故障会引起机组跳循环水流量的方式存在流量变化梯度大，循环水泵电闸，因此极少有电厂采用循环水泵变频调速技术，而耗大的弊端;其次，冬季气温低时，机组单台循环水循环水泵改高低速由于投资少、回收快、技术成熟、泵运行，循环水量富余又无法调节，造成循环泵多消改造时间短、改造后设备运行可靠并且可以根据汽轮耗厂用电。机冷端优化软件进行优化调度，节能效果十分明显,针对循环水系统存在的问题，为了增加循环水流因而得到了广泛应用。量调节的灵活性，通过降低循环水泵单耗(尤其是冬1概况季)来降低厂用电消耗，提高机组经济性,电厂通过论证，最终采取循环水泵马达改双速的技改措施来实现。江苏徐州阚山电厂2 x 600 MW超超临界机组每台机组配置1台空冷塔，2台立式轴流循环水泵，机组间2循环水泵双速 改造依据有循环水联络门，可4台泵并联运行。立式轴流泵为循环水泵改变转速时由比例定律知:根据水泵的长沙水泵厂生产的88LKXB- -24型湿井式、固定叶片、有关理论，流量(Q)、 压头(H)、 功率(P) 与转速转子可抽式立式斜流泵，轴功率为2 724.35 kW,额有近似一次方、平方、立方关系，因此适当降低转速，可以较大中国煤化工量、压头下降幅收稿日期: 2014- 06-24作者简介:陈伟， 1978年生，男，江苏徐州人，2001年毕业度较少,从而YHCNMH实现节能运行的于东北电力学院电力系统及其自动化专业，工程师。目的"。●183.2014年第8期能源与节能2014年8月将原极对数为8的马达返回马达厂改造成16极/18紧并用涤玻绳加固绑扎;静子线圈嵌线时按记录放置极双速马达。马达在16极状态运行时保持马达原技术Pt100测温元件，并用FFP 2 x 0.75屏蔽线引接到接线性能，在18极状态运行时马达的各项性能参数尤其是盒内固定。噪音与振动值经测试符合国家验收标准。电气试验要求:静子线圈匝间绝缘冲击试验电压假设极对数为8时流量为Q,扬程H，轴功率为P;10900 V, 3次;线圈嵌线后，对地交流耐压试验极对数为9时，运行时流量为0.89Q，压头为0.79H,11000V,历时1min;线圈接头后对地交流耐压试轴功率为0.7P。验9 000 V,历时1 min为合格2。根据上述关系式,若将3 150 kW极对数为8的循3.4 静子浸渍烘烤泵马达改为极对数为8/9的高低转速马达，则马达在极嵌装好的静子经过预烘、冷却、输漆、加压、回对数为9运行时，水泵流量为极对数为8运行时的0.89漆、滴漆、固化等T.艺后进行电气试验。倍，压头为极对数为8运行时的0.79倍，轴功率为极对3.5 烘烤后的马达静子线圈试验项目数为8运行时的0.7倍，相当于水泵流量减少11%时，主要有:线圈三相直流电阻测试;马达线圈、测马达轴功率可减少30%。因此，采用高低速马达，根温热电阻元件对地绝缘电阻的测试;马达线圈吸收比据水温和季节的变化选择马达转速，调节循泵流量,测试;交、直流耐耐压试验。能实现循泵节能运行的目的。3.6 喷漆马达铁芯和线圈端部喷8037抗弧覆盖漆- -次，马3马达 改造的主要工艺流程达机座内壁刷防锈漆。3.1静 子线圈拆除3.7 CT安装拆除静子线圈前应记录铁芯有关尺寸及测温元件安装中性点侧差动保护CT,每相1只，共3只。布置的参数，用冷拆除方法拆除静子线圈后，测量静3.8 转子的检查保养子线圈有关尺寸。进行静子铁芯损耗温升试验，要求清洗转子、烘干,检查转子铁芯、端环、端环与静子铁芯磁通密度为1T的状况下，铁芯齿部最高温升铜条焊接及转轴是否弯曲。马达转子外圆要重新校不大于25 C，齿的最大温差小于15 C为合格。如铁正，转子动平衡亦需要重新校正。芯不合格，静子铁芯需散片,将静子铁芯硅钢片两面3.9 马达上下轴承的检修保养重新刷绝缘漆，静子铁芯重新叠压。放掉马达上轴承油箱内润滑油，清理洗净润滑油3.2 静子线圈制造冷却器、推力轴承轴瓦、导轴承轴瓦、推力头等零部线圈采用F级SBEMB/155，聚酰亚胺薄膜绕包双件，对油冷却器做水压试验。立式马达特别是推力瓦玻璃丝包扁铜线，线圈绕制后，外包脱模带，在磨具结构，有特定安装要求，拆时要做好相关标记及测量上胶化，温度180 C+5 C,半个小时。在线圈引线原始数据，安装时要严格注意。上半叠包F级5446- 1D环氧粉云母带，再半叠包无碱玻3.10恢复总装及出厂前电气试验璃丝带一层。马达恢复总装后，按电气试验规程进行试验与试对地绝缘的直线部分:隔半层叠包F级5446-1D和转，主要试验项目有:直流电阻测试、绝缘电阻测5442- 1环氧云母带，要求不少于6层;端部绝缘:隔试、交流耐压试验、温度测量元件电阻测量等。16P半层叠包F级5446- ID和5442- 1环氧云母带，要求不少空车运转试验，测定空载电流、振动、噪音、轴承温于6层。度; 16P模拟负载试验，测定马达温升、轴承温升、电气试验要求:线圈匝间绝缘冲击试验电压轴承温度;低速空载试验，测定马达空载电流、振13 050 V, 5次;交流耐压试验13 000 V,历时1 min动、噪音、轴承温度;低速模拟负载试验，测定马达为合格2。温升、轴承温升、轴承温度。测试合格后更改设备铭3.3静子线圈嵌装牌，现场安装。静子槽内垫条和静子槽楔材料为环氧玻璃布板3240,3.11现场安装 试转端箍和支架外半叠包F级5446-1D和5442--1环氧云母马达在现场安装冷却器后，起吊就位并连接冷却带，要求不少于7层，与线圈接触部位垫涤纶毡，外水管道等;经机务找中心合格，将测温元件接线按记.半叠包玻璃丝带- -层; 端部固定采用涤纶毡加扎涤玻录接线;按图连接压板，选择马达在高速或低速连接绳2道，端部小引线部位需加固绑扎涤玻绳1道，引线马达高压电缆;电气二次根据马达高低速连接中性点接头全部采用25%银焊;接头绝缘包5446-1D和.CT至马达综中国煤化工应的保护整定5442- -1环氧云母带,线圈相内接线包7层，相间8层,值。马达空载HCN MH C连接靠背轮蜾栓外包玻璃丝带1层;静子大、小过桥要求用涤纶毡垫进行带负荷试验。试验过程中婴在意记录轴承温度、●184.2014年第8期陈伟:600MW超超临界机组循环水泵双速改造2014年8月振动等重要运行参数。因此需要在马达中性点侧及6 kV开关侧B两相安装CT，共2只。马达中性点侧CT在马达改造中安装，4改造过程中要注意的问题开关柜内CT要由电厂增加。特别是考虑到差动保护同4.1低速接线时 三相线圈不对称型系数的问题，6只CT特性要一致, 最好换成同批次该马达静子有144槽，16P接法时，每极下占9槽,产品。马达在高低速模式下的二次接线图如图2。每极每相占3槽，16P运行时，三相线圈是对称的;而5现场试验 及性能分析18P接法时，平均每极下占8槽，平均每极每相占2.666槽，是一除不尽的小数，因此，18P运行时，三5.1马达试转 期间的数据相线圈是不可能对称的。马达试转期间的数据见表1和表2。不对称的三相线圈势必对马达的运行产生- -定的.表1空载电流及 负载振动记录表影响，如何将这种影响减小到最小程度以达到对马达空载电流的运行不构成任何危害的水平，需要通过采用电磁计项目转速算程序设计，能够解决这些问题。IaIkIcr/min4.2马达保护回路 要改造|空载(高速)996374根据保护规程，容量超过2 000 kW的6 kV马达| 空载(低速)889333需要安装差动保护。电厂6 kV马达改造前差动保护接瓦振/mmX线图如图1。出轴端(高速)0.0160.0190.018改造前二次接线图负载瓦振出轴端(低速)0.060.0080.006| 非出轴端(高速)| 0.0290.0310.025非出轴端(低速)| 0.0180.0230.015-TA1-a-TA1-c轴振/( mm's")z差动1.1.30.9古综合保护负载轴振0.7).5|非出轴端(高速)0.8).7-TA2-a9-TA2-c非出轴端(低速)0.50.6表2负载高速瓦温记录表图16kV马达改造前差动保护接线图温度目C由图1可以看出改造前马达为星形接线方式，中负载瓦温.性点侧及6 kV开关侧只有A、C两相安装CT,共4只。(高速|01|30..45|60|75|)0改造后马达低速时为三角型接线方式，因此差动回路mi不改造将必然产生差流，马达在低速模式下容量为出轴端| 1829.5| 36| 41 .5 45| 48.5| 49.5 ;2 250 kW,若退出差动保护又不满足规程要求。非出轴端12:25.5 28| 29.5| 30| 30.5高速泵二次接线图低速泵二次接线图丰三多三丰丰-TA--29-6g-TA1-c .-TA1-8-TAI-C专综合保护.:丰名-TA2-a-TA2-b-TA2-a8-1中国煤化工fYHCNMH G图2马达在高 低速模式下的二次接线图●185.2014年第8期能源与节能2014年8月5.2循环水泵高低速运行时经济性分析在改造成高低速马达后，16P运行时差动保护功本次改造16/18P马达改造费用26x 10元，改造后能不变，18P运行时差动保护按接人差动保护要求进每年冬季单机单泵运行3个月。根据2013年冬季统计行线圈设计投人。数据节约厂用电210x 104 kW.h,按发电成本0.24元/改造的时间短，改造后设备运行稳定，投资回收(kW.h)，供电煤耗300 g/(kW.h), 一个半月收回投快，经济效益明显。经实际试验高低速泵可以并联运资，节约标煤630 t。行，为循环水泵运行方式增加了灵活性，计划下一步结合汽轮机冷端优化项目，进-一步确定循环水泵节能6结语运行方式。.在改造成高低速马达后，对静子线圈以极对数为参考文献:8时的接线为高速马达，星形接线方式，高速马达各[1] 郭丽君,何川泵与凤机(第三版)[M].北京:中国电力出版项性能与原来全部-样。在极对数为9时，静子线圈社,2004.采取三角型接线方式，因线圈保持较高的分布系数,2] 全国旋转电机标准化技术委员会.CGB/T 1032 -2005 三相异因此其轴功率仍能满足低速时水泵所需，且马达的温步电动机试验方法[S].北京:中国标准出版社,2005.升、振动、噪声也均能符合国家相关标准的规定值。(责任编辑:刘倩倩)(上接112页)装阀门的风险告知，并要求其对拟进行的涉及到常压门、大气连通管通径不足、无燃气检漏报警装置;有锅炉改造的工程上报相关职能部门。中等风险的是:无制造检验记录、安全通道不足;具有低风险的是:使用材料与设计规格不符、操作人员[1] 叶勉.JB/T 7985- 2002 小型锅炉和常压热水锅炉技术条不熟悉锅炉操作;具有可容许风险的是:炉体的明显件[S]北京:机械工业出版社,2003.[2] 刘霞.CB/T 22760- -2008 消费品安全风险评估通则[S].位置没有喷涂警示标志、无出厂技术资料。北京:中国标准出版社,2009.5结语当※业业业业长积极开展质量安全风险警示。对于具有严重风险米能源知识的“大气连通管上装设阀门、大气连通管通径不足、有桥吞泰 本本长无燃气检漏报警装置”三个问题，建议监管部门立刻太阳能光伏发电系统的发电原理直接或间接向各使用单位发布安全预警,督促其立刻太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此.对存在的这些问题进行整改。蓄电池性能直接影响着系统工作特性。相关标准修订工作的启动。目前，中国针对常压a)电池单元:由于技术和材料原因,单一电池的发锅炉现行有效的标准只有JB/T 7985- -2002《小型锅炉电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池和常压热水锅炉技术条件》，该标准至今已有将近11 a经串、并联组成的电池系统,称为电池组件(阵列)。单的历史，这11 a里常压锅炉的设计、制造均发生了很一电池是一只硅晶体二极管， 根据半导体材料的电子大的变化，该标准很难跟得上变化来保证常压锅炉的学特性，当太阳光照射到由邮P型和N型两种不同导电类制造、安装质量和使用安全。型的同质半导体材料构成的P-N结.上时,在一定的条件常压锅炉的质量监督。制造单位应在出厂技术资下,太阳能辐射被半导体材料吸收,在导带和价带中产料中明确注明下述两点:大气连通管的任何部位均不生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在.得安装任何型式的阀门并随时保持畅通;在使用、维着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度修改造过程中不得随意更换大气连通管，如需更换应J,短路电流L,开路电压Ua。若在内建电场的两侧面引征得制造单位的书面同意。制造单位应建立健全质量出电极并接.上负载,理论上讲由P_N结、连接电路和负载形成回路，于是就有“光生电流”流过,太阳能电池组保证体系，应使整个制造过程具有可追溯性。节能改造单位的警示和监管。有部分使用单位的件就实现了对负载的功率P输出;常压锅炉进行了节能改造，但恰恰就是在节能改造中b)电能储存单元:太阳能电池产生的直流电先进缩小了大气连通管的通径并且在其上加装了阀门。因入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率此，我们建议对目前广州市主要的节能改造单位进行和特性。蓄电IYH中国煤化工其容量要受到末端需电量、日C NMH G。因此蓄电池瓦足够且严厉的警示，将诸如更改大气连通管通径或加时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。.186.