循环水泵电机双速节能改造分析

W CARBON WORLD 20/5/4论述循环水泵电机双速节能改造分析柯铭c汕头市伟信安全生产技术服务有限公司,广东汕头515041)【摘要】随着变极调速技术的迅速发展,变极调速技术在电机的节能改造中已广泛应用。节能是提高电力企业能源利用效率的重要途径。通对循环单速水泵电机进行双变速转换项目的研究,对循环水泵双速节能技术及其它进行分析,作为同类型设备改造借鉴和参考。【关键词】变极调速;节能改造;循环水泵;电机【中图分类号M621【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2015)11-0317-0随着囯内经济持续增长,对能源的需求日益增加。“十二期间,全国规划燃煤火电杌组开工规模预计为3亿kWO-Hio015年火电装机容量将达到9.33亿kW。然而,国内发电机组的厂用电率偏高情况仍普遍存在,尤其在300MW火电机组及以下目前,高电压大功率交流异步电动机在发电厂的使用广泛,受运行工况影响,经常处于低负荷状态。据统计,厂用电占Q口图1流量与扬程示意图8~10%的机组发电容量,约50%以上厂用电都用在循环水泵和给水泵等大功率电机设备上。循环水泵在电厂的耗电量仅对循环水泵的流量通过调整台数来调整的原则,这是通次于给水泵,部分电厂采用的循环水泵为单速电机,运行模式常在并联运行时Q和H(即,流量和扬程为设计值),A点一个单一,没有安装变频調节,循环水流量不能根据操作条件进行单泵并联运行的工作点,效率为ηA,与最高频率点相对应。当调整,设备的工作效率低,造成了明显的电量浪费。因此,发电单泵运行时,运行到B点,流量值增加Q*-Q,但效率降低η*<企业对循环水泵电机进行双速改造,在300MW装机容量及以η*。这是因为,当流量减少,减少冷却水系统的阻力损失,降低下的机组上已经有过众多改造案例,甚至600MW装机容量火泵的扬程要求。对泵台数进行调整,保持各泵的性能曲线不变,减少扬程,使每台泵的流量增大,工作点的方向向高流动力单元机组亦开展尝试运动,效率越来越低。要想解决这个问题,应在冷却水系统阻本文重点阐述电机节能选用高低速改造方式,用一套定子力减少时,减少泵的扬程,从而调节流量的值可以在较高的范绕组仅改变其接线方式,不再添置任何设备,即可达到两种速度。综合改造费用、维护保养及运行情况均具有相对的优越性国。在相同环境温度的条件下,循环水泵的操作模式基本相1电机调速原理和技术改造可行性的理论分析同,不需要连续调节循环水泵的速度,考虑到循环水泵是相对圆定。改造成本等。综合考虑,采用变极调速为循环水泵调节1.1电机的调速方式电机(即双速调速方式)。异步电动机的转速方式1.3双速调速电机的基本原理N=60f(1-s)/p异步电动机的转速方式如式(1)所示。式中:f-频率;s-转速差;P-极对数。由于大多数异步电机在正常运行时的转差率S是很通过改变这三个参数可以有效的对电机进行调速控制:的,电机的转速n=m1(1-)取决于同步转速n。从n=60可电机供电电源频率改变;电动机的极对数改变;电动机的转差知,在电源频率变化的情况下,改变定子绕组极对数P,将使率改变;变频调速是通过控制电力变频器改变供电电动机的m1产生变化,异步电动机的同步转速和极对数反比关系,极电源频率;内馈斩波调速方式是通过改变电动机的转速差。变数增加一倍,相应的转速m将减少一倍,电机额定转速n也极调速的调速方式是改变电动机的极对数。变烦调速和内馈会相应下降,通过改变极对数的值来改变电机的转速。斩波都是无极调速,而变极调遠是高效有极调速方式通过改变电动机定子绕组的接线方式来调节异步电动机1.2技术改造可行性的理论分析的变速,改变磁极对数,使单绕鉏可以调节电机的转速。电动以广东省某300MW火电机组为例,循环水泵配套电机可以调节高、低转速,通过下面的线路切换来改变电机线圈定功率1700kW,电压6kV,額定电流200A。受机组设计限的绕组连接方式,实现电动机双速调节:夏季负荷高峰时单台循环水泵流量不足以完成工作,采用两(1)安放两个共有的绕组(极对数不同)在定子槽内,由外个循环水泵冷却水量偏多;受电网调度影响,机组较少时间处部开关控制电路来改变电动机定子绕组连接方式来实现变极;于高负荷运行且环境温度较高,机组的循环水量不能根据运(2)安放两个独立的绕组(极对数不同)在定子槽内行工况进行转速调整,必须同时开启两台单速循环水泵,但水(3)把两个独立的绕组(极对数不同)安放在定子槽内,每≥量过大,上述情况均造成电能浪费严重,设备效率偏低,使电个绕纽接线方式可以厂厂用电偏高。此外,改变循环水泵经济运行模式也对电厂运异步电动机的变行带来不利影响,如图1所示速,只适用于鼠笼式电H中国煤化工法平滑CNMHG317论述LOW CARBON WORLD 2015/42循环水泵的双速电机节能改造实施单速循环水泵电机和单台双速循环水泵电机低速并联运行2.1节能方案计算可以满足夏季负荷高峰或部分高负荷工况下的冷却水量要凝汽器冷却水流量不需要精确控制,电机的转速和冷却求。单泵运行4000M/年计算,节能约720)166kWh年,接照每千水实现不同工况下较好地协诩才能完成。因此,将一台循环水瓦时0227元计算,每年节约163500元,减少0.069%的电力泵电机单速改造为双速运行,结合调整运行方式,原先循环水消耗,媒炭电力供应下降024gkWh。相当于每年节省约390泵经济运行模式两种变成四种,其中特别是夏季负荷高峰或煤(按一台机组发电量1600000Vy年)。机组高负荷运行工况下单台单速循环水泵电机和单台双速循3.3电机双速改造的政策符合性环水泵电机低速并联运行即可满足实际机组运行的要求,大广东省出台了电机能效提升及注塑机节能改造工作实施大降低了该时间段的电能浪费方案,在进一步规范省电机能效提升补贴实施有关事项的通电机进行单速改双速,经验成熟且费用低、工期短,针对知中明确指出,电机系统节能改造适用的技术范围为“变频调该电厂设备老化、运转资金压力较大的情况,此种改造办法速、伺服技术、变极调速、相控调压、电机与拖动设备优化、运较符合项日单位和设备的实际,产生的节能效果明显,是节能行工况匹配”,因此,本项目符合相关文件精神。方案首选。4结论循环水泵电机改造前的极数是14,速度为425r/min,改造节约能源是人类合理开发和利用自然资源的永恒话题有两种技术标准,一个是把级数从14修改到16(370r/min),在世界上所有国家都非常的重视,尤其是电力领域,电动机变个是把技术从14修改到18级(32%r/min),技术的选择是完极调速是现今节约能源、改善环境,改造相对简单的节约能源成改造的基础,有着很重要的作用。考虑到在改造后可能循环方式,不需要改变电机数量,直接改变循环水泵运行方式,单水泵电机对凝结器真空和供水扬程产生不利影响,以及许多速电杌等效为双速电杌。通过改变定子绕鉏的连接方式,对电其它因素也影响谐波分量,电机不改造定子线圈等机的极毅进行调整,造成电杌功率的变化。发电厂循环水泵调跟电杋厂家和技术人员沟通,通过专业的技术人员认真。速节能改造,不仅能提高公司的竟争能力,为冋类型的设备也计算讨论,得出由14级数变換至14和16两种调速方式,完提供了新的思路和参考。全可以在不同时期完成最佳组合,满足凝汽器的冷却水流量节约能参考文献2.2节能改造实施朱斌帅,张贽.电厂供热节能改造方案探讨发电与空调,2014定子绕组在改造过程中不做改变,只是改变它们之间的(01接线方式,组成的14/16极2Y/△连接方式。对出线盒重新设焦文刚,隋伟,循环水裂电机改极降速节能分析黑龙江水利科计,使得18根电缆接头固定在出线盒的连接板,新的连接底技,2015(0)板、铜接线、接线螺栓等,出线盒中通过连接底板连接,改变电|3]王万明,刘光耀,徐婷婷,王莉莉KLAR乏汽回收装置在600亚重机绕组变极。单遠14极双速14/16极参数见表1,电机变极诩临界机组中的应用分祈[发电与空调,2014(01).速参数表。4]李智斌,李毅,孟超.数字技术在电气自动化中的应用与创新[农村电气化,2015(04)表1电机变极调速参数表5]张宝国,李明尚,冯仁海.低氮燃烧技术在300MW发电机组的应用电机名牌值速度1(高速)逢度2(低速)卩发电与空调,2014(01)[6 Noelia L. Alchapar, Erica N. Correa, M. Alicia Canton. Classificat额定功率(W)of building materials used in the urban envelopes according to their ca额定电压(V)pacity for mitigation of the urban heat island in semiarid zones[J).Er额定电流(A)功率因数buildings, 2014(69)0.77转速(rmin)收稿日期:2015-3-14定子绕组接法作者简介:柯铭(1978-),男,广东潮州人,中级工程师,本科3循环水泵节能改造的经济性及相关政策热能动力工程(自动化方向)专业,从事节能技术服务工作3.1节约用电降低综合发电成本俗话说杀敌三千,自损八百,发电厂是产生电能的用能单位,如何科学合理地保证机组正常运行并尽量降低自身厂用电,是节能降耗的重要前提。目前国内超超临界燃煤百万百机组供电煤耗约310-320gWh左右,厂用电率5-6%发电企业自身厂用电可以有效降低供电煤耗3.2循环水泵节能改造经济效益双速循环水泵运行方式决定经济节能。改造前,运行模式是夏季负荷高峰使用两个单速循环水泵运行,出现大马拉小中国煤化工车的现象,造成了突出的电能及水资源浪费。改造后采用单台CNMHG