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1、火力发电厂循环泵电机改双速节能改造冯振海 禹 扬 曹 睿 郭文斌 林春化 周云瑶 大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂 陕西 西安 【摘要】：西安地处西北地区，夏季、冬季环境温度变化较大，直接影响开式循环水温度。循环水作为凝汽器冷却介质，水温随环境温度变化较大。环境温度高时，循环水温度随之升高；环境温度低，循环水温度随之降低，而在发电机功率不变的情况下，驱动汽轮蒸汽机做完功后的乏汽总量（热源热量）基本保持不变，这样一来冷却乏汽所需用的循环水量可以根据季节温度变化进行总量调整，加之我厂属于供热电厂，夏季冬季热负荷相差较大，冬、夏季运行时，进入凝汽器的热蒸汽相差6倍以上，这样一来冬季循环水可比夏季循环水
2、量降低约22000T/h，因此通过将循环水泵电机改为可调速电机或改造加装变频装置，根据环境温度变化和运行方式特点，改变循环水泵电机功率，对应循环泵电机出力相应减少，不仅可以满足汽轮机运行工况，还可以因为降低循环水总量而进一步降低电机出力，从而达到节约厂用电、节约燃煤、减少环境污染的目的。【关键词】：循环泵电机 双速 节能 改造Abstract：Xi an is located in the northwest, the summer and winter temperature change is bigger, a direct impact on open circulating wate
3、r temperature. As the condenser circulating water cooling medium, water temperature change with environment temperature is larger. High environmental temperature, the circulating water temperature will increase; Ambient temperature is low, the circulating water temperature decreases, and under the c
4、ondition of invariable in generator power, drive the amount of exhaust steam turbine steam engine after work (heat source heat) basic remains the same, so that things which are needful to the cool air circulation water can be total amount according to seasonal changes in temperature adjustment, comb
5、ined with our factory belongs to the heating power, hot summer, winter load is large, the runtime in winter and summer, entering the condenser heat steam vary more than 10 times, thus circulating water in winter than the summer circulation water to reduce about 12000 t/h, so by transform the circula
6、ting water pump motor instead of adjustable speed motor or equipped with frequency conversion device, according to the environmental temperature change, and the characteristics of the operation mode, change the circulating water pump motor power, corresponding to the circulating pump motor output co
7、rresponding to reduce, not only can satisfy the turbine operating conditions, because can also reduce the amount of circulating water and further reduce the motor output, so as to achieve auxiliary power saving, coal saving, the purpose of reducing environmental pollution. Key words: Circulating pum
8、p motor Double speed and energy saving transform前言：大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂2125MW机组配置4台44LKXD-25循环水泵，电机功率710KW， 定速运行方式，夏季运行方式为3台运行、1台备用。由于灞桥热电厂地处西北地区，不同季节温差较大，冬季采暖期间两台机组运行，一台循环泵运行即能满足需要，但若该循环泵跳闸易造成两台机组停运，故灞桥热电厂冬季采暖期间一直运行两台高速循环水泵。而该运行方式会造成循环水蒸发量增大，厂用电率、发电煤耗升高导致发电成本增加。根据灞桥热电厂季节温度特点和运行方式特点，经过研究可采取循环水泵电机改为可调速电机或
9、改造加装变频装置，根据环境温度变化和运行方式特点，改变循环水泵电机功率，对应循环泵电机出力相应减少，不仅可以满足汽轮机运行工况，还可以因为降低循环水总量而进一步降低电机出力，从而达到节约厂用电、节约燃煤、减少环境污染的目的。正文：1、 方案对比方案一、循环水泵电机改双速电机改双速技术较为成熟，仅仅对电机本体定子线圈进行相应改造，改为双绕组方式，一次动力回路及二次回路基本无变化每年结合运行方式要求停电倒换定子绕组接线方式，从而达到改变电机功率的目的，改造周期较短，一般15天左右即可完成改造。投资较少，每千瓦约230元左右，单台710KW循环泵改造费用为16万，两台约为32万元，另不占用新的场地。
10、方案二：加装变频器改造方案技术较为成熟，一次动力回路需增加变频器（含功率柜、开关柜、变压器柜），增加变频器制冷设备、二次回路增设电缆及DCS卡件，另需配套土建设施，占用场地较大约50M2,变频器本身维护量较大且对环境要求较高，设计及改造周期较长约为2-2.5月，变频器本身改造费用约为600元/KW，单台710KW循环泵改变频费用为40万元，另考虑二次设备改造及土建设施费用约为30万元，两台改造费用约为110万元，造价较高。经过综合评审决定采用方案一。2、 循环水泵及配套电机概况：循环水泵配用电机型号44LKXD-25型号YKKL560-10制造厂长沙通大集团长沙水泵厂有限公司制造厂湘潭电机股份
11、有限公司转速r/min590转速r/min590功率KW591功率KW710扬程m24.8电压V6000流量t/h7524电流A90效率%86防护等级F3、 循环水泵电机双速改造水泵调研情况：经水泵厂家确认，电机改双速运行，水泵可以正常工作。下图为湖南湘电长沙水泵有限公司提供的495rpm降转速运行的性能曲线。经过计算，电机容量降至420kW，转速为496rpm，按照性能曲线17.2 m的最小扬程计算，流量Q值为1.8m3/s，折合为6480 m3/h。2125MW机组运行时需要的循环水流量为50002 m3/h，因此冬季情况下启动2台循环水泵即能满足要求，运行功率由710kW2降低为420k
12、W2，不仅电机功率降低40.8%，供水流量还有1.39倍裕量。4、 循环水泵电机双速改造方案4.1采用10/12极的改造方案，12极时采用三角形接法，电机原接线盒不变，在电机原接线盒对侧电机本体上增加一个变极箱接线盒，机座侧板开安装孔，焊接安装板，电机定子引线引至此接线盒，通过改变变机箱内引线连接方式改变电机极数。定子绕组接线图如下：电机高、低转速接线图：高速模式接线图 低速模式接线图4.2双速改造后电动机在低速方式下运行时，因为电机额定电流降低后需根据电机参数重新计算并更改电动机保护定值。低速定值单序号整定值名称代号单位整定值灵敏度备注1基准电流IsA2.1/1启动时间tss16.02启动时
13、短路保护定值A21.7/2启动时短路保护时间s0.43运行时短路保护定值A16.1/3运行时短路保护时间s0.44启动时不平衡保护定值A4.12/4启动时不平衡保护时间s1.55运行时不平衡保护定值A2.12/5运行时不平衡保护时间s1.56启动时接地保护定值/6启动时接地保护时间7运行时接地保护定值/7运行时接地保护时间8欠压保护定值/8欠压保护时间9发热时间常数1分9/9过热报警系数A0.810负序发热系数K26/10冷却系数411速断投入/退出开关投入12负序投入/退出开关投入13零序投入/退出开关退出14过热投入/退出开关投入15过热报警/跳闸开关跳闸16接地报警/跳闸开关报警17欠压
14、投入/退出开关退出注：1、保护装置密码位均应投入，密码由保护班自行设定，并在一定范围内保密；2、一次设备主要参数：电动机额定功率为710kW/420kW，额定电流为90A/62A；TA变比：150/5；3、#12循环泵电机更改为双速电机，应根据电机接线方式及时更改定值；4、注意核对设备的编号、名称、TA变比及所保护的一次设备参数，无误后使用该定值通知单；5、 循环水泵电机双速改造情况2013年9月26日至10月8日，我厂委托湘潭电机厂对125MW机组的#12、14循环泵电机进行了双速改造，出厂试验合格，返厂回转后进行了空载、带载试运正常。目前循环泵低速运行时能够满足生产的使用要求。双速改造后循环泵电机铭牌及试验报告如下：铭牌型号：YKKLD560-10/12额定功率：710 /420 kW功率因数： 0.84/0.72 额定频率： 50Hz定子电压： 6kV定子电流： 90/62A定子接法： 2Y/转 速：591/496 r/min绝缘等级： F级防护等级： IP44冷却方式：
