循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造在發(fā)電廠中的應(yīng)用

摘 要：節(jié)能、環(huán)保是當(dāng)今企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的永恒主題，企業(yè)為了追求效益最大化，就必須搞好自身的節(jié)能降耗、節(jié)能減排等工作。為了從根本上降低廠用電率，全面提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電廠就必須開展輔機(jī)節(jié)能降耗的工作。某發(fā)電廠以高壓輔機(jī)節(jié)能降耗為抓手，對(duì)#1循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行了極數(shù)改造。通過改造前后運(yùn)行參數(shù)的對(duì)比分析，節(jié)能降耗效果十分明顯，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也相當(dāng)可觀。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵；電機(jī)；雙速改造；發(fā)電廠

1 概述

某發(fā)電廠汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)的汽輪機(jī)，為超臨界、一次中間再熱、單軸、高中壓分缸、三缸雙排汽抽汽凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為：C350-24.2/1.35/566/566，額定出力350MW，最大連續(xù)出力為364MW。該汽輪機(jī)采用定-滑-定運(yùn)行方式；汽輪機(jī)具有八級(jí)非調(diào)整回?zé)岢槠?，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。

該發(fā)電廠單臺(tái)機(jī)組設(shè)兩臺(tái)循環(huán)水泵、兩臺(tái)凝結(jié)水泵，四臺(tái)低壓加熱器，一臺(tái)軸封冷卻器，一臺(tái)內(nèi)置式無頭除氧器，一臺(tái)300m3除鹽水貯水箱和一臺(tái)凝結(jié)水輸送水泵，凝結(jié)水精處理采用中壓系統(tǒng)。機(jī)組配置2×50%BMCR汽動(dòng)給水泵及1×30%BMCR調(diào)速電動(dòng)給水泵，三臺(tái)高壓加熱器采用大旁路系統(tǒng)，給水泵汽輪機(jī)排汽進(jìn)入主汽輪機(jī)凝汽器。凝汽器采用單背壓、單殼體、雙流程、表面冷卻式凝汽器，汽側(cè)抽真空系統(tǒng)設(shè)置兩套100%容量水環(huán)式真空泵。

2 循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造介紹

該發(fā)電廠單臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)兩臺(tái)循環(huán)水泵采用一運(yùn)一備。循環(huán)水泵的作用是給凝汽器內(nèi)的不銹鋼管供水，冷卻汽輪機(jī)做完功后所排出的乏汽。凝汽器所需的冷卻水量與機(jī)組所帶的負(fù)荷及進(jìn)水溫度有關(guān)，機(jī)組負(fù)荷低或者進(jìn)水溫度較低，凝汽器所需水量就較小，反之亦然。由于冷卻水水溫因季節(jié)的不同而不同，冬季時(shí)，循環(huán)水溫較低，凝汽器所需水量就相對(duì)較小。因此，有必要考慮隨機(jī)組負(fù)荷及季節(jié)變化而調(diào)整循環(huán)水量的問題。由于循環(huán)水泵配套的是恒速電動(dòng)機(jī)，不能通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速來改變循環(huán)水流量，故存在電能浪費(fèi)的現(xiàn)象。

該發(fā)電廠領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過充分醞釀，決定對(duì)#1機(jī)A循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行極數(shù)改造，以便達(dá)到節(jié)約電能的目的。雖然電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法很多，但雙速改造對(duì)大功率循環(huán)水泵電機(jī)來說，無論是改造費(fèi)用、維護(hù)保養(yǎng)、操作復(fù)雜程度還是運(yùn)行可靠性方面，都具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

循環(huán)水泵電機(jī)極數(shù)改造實(shí)施辦法：

循環(huán)水泵電機(jī)作為三相異步電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速是由電機(jī)的“極數(shù)”決定的，而三相異步電動(dòng)機(jī)的“極數(shù)”是指定子磁場(chǎng)磁極的個(gè)數(shù)。由于電機(jī)定子繞組的連接方式不同，可形成定子磁場(chǎng)的不同極數(shù)。電動(dòng)機(jī)的極數(shù)是根據(jù)負(fù)荷需要的轉(zhuǎn)速來確定的，電動(dòng)機(jī)的極數(shù)直接影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（n）=60x電動(dòng)機(jī)頻率（f）/電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)（p）。故可以通過人為改變電機(jī)的極數(shù)以達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。

在不增加電機(jī)附屬設(shè)備的情況下，通過改變#1機(jī)A循環(huán)水泵電機(jī)的定子繞組接線方式，從而達(dá)到電機(jī)雙速改造的目的。它是以電機(jī)高轉(zhuǎn)速檔為基本極，進(jìn)行對(duì)稱線軸優(yōu)化，以便達(dá)到低轉(zhuǎn)速檔的單繞組雙速的要求。在實(shí)施過程中，首先將該循環(huán)水泵電機(jī)在兩種極對(duì)數(shù)下的繞組引線全部引出，然后在該循環(huán)水泵電機(jī)中性點(diǎn)接線盒旁邊，重新設(shè)置一個(gè)雙速切換的出線箱，通過改變接線端子上連接片的連接位置來改變?cè)撾妱?dòng)機(jī)的極數(shù)，從而達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。

3 循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造前后的參數(shù)對(duì)比

該發(fā)電廠#1機(jī)A循環(huán)水泵改造前與改造后的設(shè)備參數(shù)對(duì)比如表1所示。

從表中可以看出，該電機(jī)雙速改造后，在低速檔運(yùn)行時(shí)功率下降為1270kW，相比改造前降低了630kW。這個(gè)低速檔在冬季及機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行中即可靈活運(yùn)用，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

4 循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后的節(jié)能分析

改造后的循環(huán)水泵當(dāng)選擇高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，功率為1900kW，轉(zhuǎn)速為427r/min；當(dāng)選擇低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，功率為1270kW，轉(zhuǎn)速為373r/min。該發(fā)電廠完成#1機(jī)A循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造后，運(yùn)行部便制定措施，在低負(fù)荷及環(huán)境溫度低時(shí)選擇低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低了循環(huán)水泵的運(yùn)行電耗。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)用的參數(shù)對(duì)比分析，每年以冬季及低負(fù)荷累計(jì)運(yùn)行時(shí)間1440h計(jì)，該電機(jī)雙速改造完成后，當(dāng)采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，每年可節(jié)約用電：（1900-1270）×1440×10-4=90.72萬千瓦時(shí)。按耗電電費(fèi)0.5元/千瓦時(shí)計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)90.72×0.5=45.36萬元。

5 結(jié)束語

企業(yè)要長期生存發(fā)展，就必須強(qiáng)化成本管理，搞好挖潛增效的工作。企業(yè)要在發(fā)展壯大的同時(shí)，達(dá)到國家對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的要求，那就必須找到適合自身的可持續(xù)發(fā)展模式，而開展節(jié)能降耗及節(jié)能減排工作就是一條切實(shí)可行的路。該發(fā)電廠立足于自身實(shí)際，狠抓輔機(jī)的節(jié)能降耗工作，全方位降低了全廠廠用電率及供電煤耗，為企業(yè)自身創(chuàng)造了非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，這一發(fā)展思路必將在電力系統(tǒng)中大力推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會(huì)，江蘇省南通市電機(jī)工程學(xué)會(huì).電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)考核培訓(xùn)教材（工業(yè)企業(yè)電工部分）[M].北京：中國電力出版社，1998.

[2]舒服華，王艷.電機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)和方法探討[J].電機(jī)技術(shù)，2008.

[3]白連平.“電機(jī)節(jié)能技術(shù)”課程的的改革探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012.

作者簡(jiǎn)介：蔣厚田（1973-），男，重慶人，本科學(xué)歷，國電肇慶熱電有限公司工程師、高級(jí)技師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。