循环水泵电机改极降速节能分析

2015-04-18焦文刚

黑龙江水利科技 2015年1期

关键词：鹤岗节电水泵

焦文刚，隋伟

(华能鹤岗发电有限公司，黑龙江鹤岗 154200)

循环水泵电机改极降速节能分析

焦文刚，隋伟

(华能鹤岗发电有限公司，黑龙江鹤岗 154200)

循环水泵是火力发电厂重要辅助设备，主要是向凝汽器提供冷却水。设计厂家总是将水泵和电机按照最大供水量设计配置的。由于鹤岗电厂地处东北地区四季温差大，实际上循环水泵电机有一半时间是在小于设计供水量的工况下运行的。这样就造成大量的电能被白白地浪费掉了，所以，按照季节温度的变化，通过改变电动机的极数来改变循环水泵的转数。这样即满足了不同季节供水需求，又节约大量的厂用电量取得到了显著的经济效益。

电动机；循环水泵；双速；节能

1 改造目的及方案

目前，在煤炭市场价格不断上涨，发电企业发电成本不断升高，各电厂在面临着竟价上网的激烈的市场的条件下，不断的挖掘自身的潜力，加大科技管理力度，减少电厂自身能源消耗，降低发电生产成本，是每个发电企业实现可持续发展战略的最有效方式。鹤岗电厂经过多方调研，决定对厂用循环水泵电机进行改造作为节能项目之一。

改变电动机转速的最佳方法是采用变频器调速，但是，变频器造价高投资巨大。运行维护也比较复杂。变极调速投资小，维护方便。缺点是，调速范围小。根据循环水泵运行情况分析，该设备运行不需要较大的调速范围，所以决定采用变极调速方案[1]。

2 设备设计参数

1)系统简图见图1。

2)鹤岗电厂一期安装两台国产300WM发电机组，每台配有两台S型单极双吸水式循环水泵。参数如下：水泵型号，1400S20；流量，15 660m3/h；扬程：20mH2O；转速，370r/min；配用功率，1 250kW；电机型号，Y1250—16/1730；电压,6 000V；转速，371r/min；电流，167A。电机改造前/后，电机极数16/18P；转速，321/371；电流，134/167A。

图1 循环水系统图

3)电机改造后采用超声波流量计测试流量和红外线转速仪测量电动机转速的方法，检验单台机组两台循环水泵不同工况参数对比。

3 试验方法及要求

1)在A、B循环水泵出口直管根据管段壁厚段选取在同一直径剖面对侧两点打磨除锈，安装传感器，采用直射测量方法，两对称点距离错开A泵662mm、B泵662mm。

2)测试工况顺序：A单泵低速爬塔→双泵低速爬塔→B单泵低速爬塔(A泵停)→B低A高速并泵爬塔→A高速单泵爬塔(B泵停)→双泵高速爬塔→B高泵低速爬塔(A泵停)→测试完毕停泵。

3)注意事项及要求：要求在每一工况测试出流量，记录循环水泵电流及出口压力；注意在一低一高工况下，监视泵是否能够在稳定工况运行，如果发生水击或水泵倒转等情况需立即停止一台泵运行；在工况倒换过程中认真检查阀门状态，保证关闭和开启到位；如有异常须按相应规程规定执行[2]。

4)试验数据见表1。

4 试验结论

1)这7种工况均能正常爬塔，水塔淋水情况正常，转机振动正常。

2)双泵高速和低速转速稳定一致，双泵电流在同一工况接近，双泵流量在同一工况接近，一高一低并列运行能够实现，工况稳定，系统检查正常，但热态排汽温度、端差等未验证。

3)单泵A运行高/低速电流比为147.8/109.7A，电流降38.1A，节电率25.78%；双高或双低工况下A循泵运行高/低速电流比为141.8/103.2A，电流降38.6A，节电率27.22%；单泵B运行高/低速电流比为148.5/109A，电流降39.5A，节电率26.60%；双高或双低工况B泵运行高/低速电流比为141.9/104.8A，电流降37.1A，节电率26.15%。这一数据说明循环水泵双高改双低运行方式单机厂用电率可以降低约0.26%。负荷210MW，循环水温度15℃电动机由双高速切向双低速真空降低0.7kPa，端差由9 ℃降到4 ℃，过冷度由-2 ℃～0 ℃，发电煤耗降低2.9142g/kWh。

5 节能效果计算

根据A泵电机高低速电流差值计算：I=38.1A，功率因数取0.75COS；电机低速运行较高速运行日节约电能；P=9 502kW；取上网电价：0.348 元/kW·h月节约资金：99 200元。按每台电机每年6个月低速运行，4台泵年可以节约：3 571 200元。按每台电机改造费用14万元计算；4台电机改造费用共计56万元。

可见循环泵电机经过改造后，完全可以满足机组运行要求，每年10月到第二年5月运行节能效果显著，并且循环水泵运行方式多样化，可以高低速运行、可以单高速或单低速运行，极大地适应和满足现场实际负荷变化的需要。