循環水泵電機改極降速節能分析

焦文剛，隋 偉

(華能鶴崗發電有限公司，黑龍江 鶴崗 154200)

循環水泵電機改極降速節能分析

焦文剛，隋 偉

(華能鶴崗發電有限公司，黑龍江 鶴崗 154200)

循環水泵是火力發電廠重要輔助設備，主要是向凝汽器提供冷卻水。設計廠家總是將水泵和電機按照最大供水量設計配置的。由于鶴崗電廠地處東北地區四季溫差大，實際上循環水泵電機有一半時間是在小于設計供水量的工況下運行的。這樣就造成大量的電能被白白地浪費掉了，所以，按照季節溫度的變化，通過改變電動機的極數來改變循環水泵的轉數。這樣即滿足了不同季節供水需求，又節約大量的廠用電量取得到了顯著的經濟效益。

電動機；循環水泵；雙速；節能

1 改造目的及方案

目前，在煤炭市場價格不斷上漲，發電企業發電成本不斷升高，各電廠在面臨著竟價上網的激烈的市場的條件下，不斷的挖掘自身的潛力，加大科技管理力度，減少電廠自身能源消耗，降低發電生產成本，是每個發電企業實現可持續發展戰略的最有效方式。鶴崗電廠經過多方調研，決定對廠用循環水泵電機進行改造作為節能項目之一。

改變電動機轉速的最佳方法是采用變頻器調速，但是，變頻器造價高投資巨大。運行維護也比較復雜。變極調速投資小，維護方便。缺點是，調速范圍小。根據循環水泵運行情況分析，該設備運行不需要較大的調速范圍，所以決定采用變極調速方案[1]。

2 設備設計參數

1)系統簡圖見圖1。

2)鶴崗電廠一期安裝兩臺國產300WM發電機組，每臺配有兩臺S型單極雙吸水式循環水泵。參數如下：水泵型號，1400S20；流量，15 660m3/h；揚程：20mH2O；轉速，370r/min；配用功率，1 250kW；電機型號，Y1250—16/1730；電壓,6 000V；轉速，371r/min；電流，167A。電機改造前/后，電機極數16/18P；轉速，321/371；電流，134/167A。

圖1 循環水系統圖

3)電機改造后采用超聲波流量計測試流量和紅外線轉速儀測量電動機轉速的方法，檢驗單臺機組兩臺循環水泵不同工況參數對比。

3 試驗方法及要求

1)在A、B循環水泵出口直管根據管段壁厚段選取在同一直徑剖面對側兩點打磨除銹，安裝傳感器，采用直射測量方法，兩對稱點距離錯開A泵662mm、B泵662mm。

2)測試工況順序：A單泵低速爬塔→雙泵低速爬塔→B單泵低速爬塔(A泵停)→B低A高速并泵爬塔→A高速單泵爬塔(B泵停)→雙泵高速爬塔→B高泵低速爬塔(A泵停)→測試完畢停泵。

3)注意事項及要求：要求在每一工況測試出流量，記錄循環水泵電流及出口壓力；注意在一低一高工況下，監視泵是否能夠在穩定工況運行，如果發生水擊或水泵倒轉等情況需立即停止一臺泵運行；在工況倒換過程中認真檢查閥門狀態，保證關閉和開啟到位；如有異常須按相應規程規定執行[2]。

4)試驗數據見表1。

4 試驗結論

1)這7種工況均能正常爬塔，水塔淋水情況正常，轉機振動正常。

2)雙泵高速和低速轉速穩定一致，雙泵電流在同一工況接近，雙泵流量在同一工況接近，一高一低并列運行能夠實現，工況穩定，系統檢查正常，但熱態排汽溫度、端差等未驗證。

3)單泵A運行高/低速電流比為147.8/109.7A，電流降38.1A，節電率25.78%；雙高或雙低工況下A循泵運行高/低速電流比為141.8/103.2A，電流降38.6A，節電率27.22%；單泵B運行高/低速電流比為148.5/109A，電流降39.5A，節電率26.60%；雙高或雙低工況B泵運行高/低速電流比為141.9/104.8A，電流降37.1A，節電率26.15%。這一數據說明循環水泵雙高改雙低運行方式單機廠用電率可以降低約0.26%。負荷210MW，循環水溫度15℃電動機由雙高速切向雙低速真空降低0.7kPa，端差由9 ℃降到4 ℃，過冷度由-2 ℃～0 ℃，發電煤耗降低2.9142g/kWh。

5 節能效果計算

根據A泵電機高低速電流差值計算：I=38.1A，功率因數取0.75COS；電機低速運行較高速運行日節約電能；P=9 502kW；取上網電價：0.348 元/kW·h月節約資金：99 200元。按每臺電機每年6個月低速運行，4臺泵年可以節約：3 571 200元。按每臺電機改造費用14萬元計算；4臺電機改造費用共計56萬元。

可見循環泵電機經過改造后，完全可以滿足機組運行要求，每年10月到第二年5月運行節能效果顯著，并且循環水泵運行方式多樣化，可以高低速運行、可以單高速或單低速運行，極大地適應和滿足現場實際負荷變化的需要。

表1 試驗數據表

[1]孫永再，李君娟，曹學才.循環水泵電機雙速改造[J].山西電力，2011(03)：62-64.

[2]蔣勇，王軍，程秀芝.循環水泵電機雙速改造效能分析[J].設備管理與維修，2010(01)：60-61.

1007-7596(2015)01-0055-02

2014-11-27

焦文剛(1973-)，男，安徽毫州人，高級工程師，從事生產技術工作；隋偉(1973-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師。

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