600MW发电机组循环水泵节能改造

600MW发电机组循环水泵节能改造冀子明摘要介绍天津大唐国际盘山发电公司 循环水泵双速节能改造过程，分析节能效果，以汽轮机真空度变化情况对循环水泵运行方式进行节能论证,找到泵低速运行的最佳运行时间，实现水泵节能降耗最优化的目的。关键词循环水泵 节能改造 真空度经济论证中图分类号TK264.1文献标识码B国产600MW大型发电机组的循环水泵是火力发电设备中由于盘电公司所处地理位置夏季气温较高，冬季气温偏低，的重要辅机，单台泵功耗约占主机厂用电率的0.7%。冷却水流故保留 3"机组1"循环水泵接线方式不变，将3"机组2*循环水量是影响汽轮机真空度的主要因素，因此循环水泵运行控制历泵(以下简称2*循环水泵)16极电机改为16/18极双速电机(只来是火电厂的重要问题。需在一只专用出线盒内改变连接板的连接即可)。改造前后测试-、节能可行性分析参数见表1,当电机18极运行时.其输人功率可减少30%，即在天津大唐国际盘山发电公司(简称盘电公司)安装两台额定高速16极运行时为3150kW，则在18极运行时只需要容量为600MW的汽轮发电机组(3".4*发电机组),每台机组配2200kW. ,极大提高设备运行的经济性。备两台88LKXA-27.5型循环水泵(立式单级单吸导叶式、内体表1可抽出式混流泵,额定容量9.3m/s,额定扬程27.5m,额定转速参数改造前改造后370/min,泵效率88.5%， 轴功率2833kW)。循环水泵配套额定功率/kW31502200 .YKSL3150-16/2150- 1型立式轴瓦电机(湘潭电机集团有限公司额定电压/kV生产，额定功率3150kW,额定电流378.6A,电压6kV ,cosqn=额定电流/A378.6287.40.84), 电机电源取自本机组厂用6kV工作段。Cos4 ;0.8160.7823循环水泵为凝汽器提供冷却水，冷却所需水量与进水温度极数1618有关,进水温度越低,凝汽器所需水量越小，水泵额定流量均按接法21夏季最大所需冷却水量配置。季节不同，水温也不同,冬季水温额定转速/(r/min)372330最低,凝汽器所需水量最小。因此，根据季节气温变化，改变循环水泵转速,降低凝汽器供水量,可以实现节水、节能以及减排的绝缘等级F运行电流/A328260目的。冬季(夏季两塔三二、循环水泵节能改造运行时间全年泵可否运行需进行试1.循环水泵双速原理险)根据泵类机械流体相似定律，在一-定范围内改变泵的转速低速转高速，需高速转低速:需电n,泵的效率近似不变，其性能近似关系为:Q/Q=n/mns,HJH2=(n/1n2)",P/P=(n/m)P,其中Q、H、P为水泵的流量、扬程和轴功倒换方式机停电，由专业人员|机停电，由专业人员倒电机接线率。根据上述关系,改变水泵转速调节水量，可获转速三次方的节能效果。随着技术进步,异步电机三相定子绕组根据需要,仅改变绕组的接线方式可获得两种转速,无需添置任何设备,相对2*循环水泵电机双速改造后返回现场.完成电机安装、保护其他改造方式，改造费用、维护保养运行及可靠程度均具有很大改动接线和定值以及电气交接试验后,又先后进行高低速空载优越性。和带载试验,电机振动、温度、电流等技术指标均满足要求。盘电2.改造实施公司于2010年10月25日正式将2*循环水泵投人运行。检测改盘电公司供水系统实际情况和季节水温变化偏差较大,循造前、后某天2°循环水泵正常工作时的电流分别为340A和环水泵的异步电机近极双速改造最实用有效。单绕组双速改造261A，电压为6.39kV。改造前后耗电量分别为75860kW .h和采用换向法,采用变前极和变后极均是60°的相带换相法,这种58234kWh,节电17626kW.ho方法可使电机在两种转速时获得良好的运行性能，保留电机变三、循环水泵双速改造后经济性分析前极速度(高速)时的一- 切技术参数,功率值不变,对变后极(低1.600MW机组的经济真空和极限真空速)的技术参数(功率值变小)完全可满足生产现场的工作需要。经济真空是提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵.节能与环保设备理与维修2012 N0259多消耗的电功率之差为最大时的真空。如真空再继续提高,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能旭达极限.汽轮机的功率不再增加，此时真空称为极限真空。按气轮机的设计,当机组的真空值超过-90 -经济真空时其经济性不再提高。盘电公司600MW机组的经济真空和极限真空分别为-95-97.8kPa 和99.7kPa。以2010年10月26日,2*循环水泵实际运99.7行情况为例，13:29,3*机组负荷为500MW，当时运行I" 循环水-100+wh泵,电流330A,真空HP97.1kPa,LP98kPa,循环水温15/16C,人口压力145/146kPa. 13:45 ,调整运行方式,启动2*循环水泵低速-105 t方式运行。14:26,3* 机组负荷为500MW,2*循环水泵电流11/01 14:00:0012/17 21:06:40 02/02 04:13:2011/24 17:33:2001/10 00:40:0002/25 07:46:40260A,真空HP96.5kPa, LP97.7kPa,循环水温15/16C,人口压力时间138/138kPao 2°循环水泵倒换的实际运行情况,其真空差值高压图13" 机组2*循环水泵低速运行时的真空值为97.1-96.5=0.65kPa,低压为98- 97.7=0.3kPa。由于当日高低压真空值均低于机组设计的极限真空，因此高低压真空平均值为负荷在500MW时真空数值对比见表2，当机组负荷500MW(0.65+0.3 )/2=0.425kPa，即循环水泵高速和低速倒換后的机组时,若凝汽器入口水温处于8C左右,则高速方式切换成低速方真空变化值为0.425kPa。式后真空下降在0.2kPa以内。在2010年12月~次年2月,循2.循环水泵改造前后的经济性对比环水泵低速运行期间,3*机组真空可以达到极限真空值以2010年10月26日数据为基准，平均值按0.425kPa计99.7kPa以上，因此换算到煤耗的损失9100元可忽略不计,在算,1kPa真空=3g煤耗/(kW h),0.425kPa真空相当于1.275g煤此期间2*循环水泵低速运行日节电约为实际的6688元，结论耗(kW.h)。按单机当日发电量1100万kW.h, 100x1.275=为经济的。1402.5 万g煤耗=141煤按照综合标煤单价650元计算,换算到表2煤耗为14x650 元/1t煤=9100元。根据前面计算,2"循环水泵低测定参数DEH真空DCS真空(平均值)速运行日节电约为1.76 万kW *hx0.38 ( 盘电公司上网电价)=高速运行真空值kPa99999.846688元。低速运行真空值kPa3.机组全年真空变化情况监测3"机组2009年9月-2010年11月真空变化情况,每真空差值/kPa0.2.0.14年12月~次年2月,3机组真空可超过极限真空值。凝汽器人口水温/C四、节能总结及建议环境温度/心1.节能总结循环水泵电机运行功率和环境温度以及机组负荷成正比关2.建议系。负荷高时,凝汽器真空度要求较高,循环水泵所需功率较大，根据机组实际运行情况及循环水泵运行方式对节能效果影功率增加;负荷低时,凝汽器真空度要求较低,循环水泵功率较响,提出如下建议。小。如果循环水泵可以根据负荷调整出力，可极大降低自身消(1)循环水泵在机组真空值高于99.7kPa以上时经济性不耗,提高经济性。通过电机功率与流量的关系，可知系统夏季要再提高。盘电公司所处地理位置为每年12月-次年2月真空可求流量较高,冬季较小出力就可满足运行要求，而流量又与转速达到99.7kPa以上，其他月份均为99.7kPa以下。因此每年12成正比，故采取改变电机转速的措施.调节流量,实现节能。2*循月.1月.2月为循环水泵低速的最佳运行时间。环水泵日节电约1.76万kW.h,每年按运行3个月计算,年节电(2)考虑到每年度的季节天气情况不同，为了最大化的提高可达158万kW.h,运行约2.5个月即可收回改造成本。预计盘循环水泵高低速运行时的经济性，循环水泵高低速运行方式的电公司两台发电机的循环水泵电机双速改造投运后，每年节电切换要根据每年季节性的天气变化随时调整。近百万元以上。(3)加强循环水泵日常维护工作,保证其在年度不同季节期但是对比机组真空的变化情况，考虑到循环水泵在高低速间工作正常,实现年度节能降耗的最优化。倒换后真空要下降0.425kPa,深度分析2*循环水泵改造前后的(4)探讨循环水泵高低速倒换前后的真空变化情况,可以确经济性，如2010年10月26当8机组损耗资金为91006688=定合理的运行方式。W12.02- -312412元结论当日为不经济运行,即在真空低于99.7kPa时是损失的,在3-11月低速运行是不经济的。作者通联:天津大唐国际盘山发电有限责任公司发电部改造后,2010年12月-次年2月,2循环水泵一- 直为低速天津市蓟县301907方式运行,电流约为260A,真空HP99.7kPa, LP99.8kPa以上,接E- mail: 1339820946@qq.com近100kPa(图1)。[编辑凌瑞2011年1月16日进行高低速试验，3° 机组高低速泵运行60设备管理与维修 2012 No2.节能与环保