2014年8月吉林電力Aug. 2014第42卷第4期(總第233期)Jilin Electric PowerVol.42 No. 4 (Ser. No.233)600MW超臨界機(jī)組循環(huán)水泵改造與優(yōu)化運行Retrofit and Optimized Operation for Circulating Pump of 600 MW SC Units張延風(fēng),趙曉峰,于炳偉.(遼寧清河發(fā)電有限責(zé)任公司,遼寧鐵嶺112003)摘要:針對超臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組存在冬季循環(huán)水供水溫度較低,機(jī)組冷卻水流量過大,斜式軸流循環(huán)水泵不能通過出口閥門調(diào)節(jié)冷卻水流量,浪費廠用電的問題,對1臺循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行了高低雙速改造,改后根據(jù)不同季節(jié)水溫變化選擇驅(qū)動轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)冷卻水流量,每年可節(jié)省廠用電量約4. 68X10°kW●h(約187萬元),經(jīng)濟(jì)效益顯著。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;雙速電動機(jī);技術(shù)改造;優(yōu)化運行中圖分類號:TK264.11文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號:1009- 5306(2014)04-0037-03隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，節(jié)能減排已成為企節(jié)供水量,可有效節(jié)約電能。業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。遼寧清河發(fā)電有限責(zé)任公司為了降低發(fā)電成本,實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，2改造原理及方案實施針對超臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組循環(huán)水泵浪費廠用電的問題,對1號汽輪發(fā)電機(jī)組A循環(huán)水泵電2.1改造原 理機(jī)進(jìn)行高低雙速改造,并確定最佳運行方式,通過一根據(jù)泵類機(jī)械相似定律,在一- 定范圍內(nèi)改變泵定時間運行,機(jī)組運行穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)效益顯著。的轉(zhuǎn)速,泵的效率近似不變,其性能近似關(guān)系式為:Q:/Qz -n/nz1設(shè)備概況式中:Q為n轉(zhuǎn)速的流量;Qz為n2轉(zhuǎn)速的流量。H,/H2= (n)/n:)2清河發(fā)電公司600 MW1號汽輪機(jī)組，配有2式中:H為n|轉(zhuǎn)速的揚程;H2為n2轉(zhuǎn)速的揚程。臺50%容量的斜式軸流循環(huán)水泵,轉(zhuǎn)速為370 r/P:/Pz= (n/n2)3(3)min,揚程為26 m,流量為32 400 t/h;電動機(jī)型號式中:P為n轉(zhuǎn)速的軸功率;Pz為n2轉(zhuǎn)速的軸功YKSL3800-16/2150-1,額定功率3 000 kW ,電壓為率。6kV,額定電流370A.冬季機(jī)組循環(huán)水供水溫度平根據(jù)上述關(guān)系式,若將3 000 kW 16P循環(huán)水泵均13C,凝汽器真空度平均96.55kPa,凝汽器端電動機(jī)改為16/18P雙速電動機(jī)，則電機(jī)在18P運差平均8.65 C ,凝結(jié)水過冷度平均1.21 C.循環(huán)水行時,水泵流量為16P 運行時的0. 89倍,揚程為泵冬季耗電率平均0. 86%,年平均耗電率平均16P運行時的0.79倍,軸功率為16P運行時的1.10%.機(jī)組保持單臺循環(huán)水泵運行，每臺循環(huán)水泵0.7倍,相當(dāng)于水泵流量減少11% ,電機(jī)輸出功率可單獨運行時的實際容量為60%左右,由于循環(huán)水供減少30%。水溫度較低,機(jī)組冷卻流量過大,斜式軸流循環(huán)水泵2.2實施方案不能通過出口閥門調(diào)節(jié)冷卻水流量，節(jié)能調(diào)節(jié)受到對定子繞組采用變前后極都是60°相帶的換相限制,因此對1號機(jī)組A循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行高低雙變極方式(18P接法),這種方法能使電機(jī)在2種轉(zhuǎn)速改造,采用轉(zhuǎn)速差不大的相鄰極數(shù)的雙速電動機(jī)速均能獲得良好的運行性能。轉(zhuǎn)速變換在1只專用驅(qū)動水泵,根據(jù)不同季節(jié)水溫變化選擇驅(qū)動轉(zhuǎn)速調(diào)改極箱內(nèi)手工政接連接片即可實現(xiàn),該電機(jī)定子有中國煤化工收稿8期:2014-05-15| YHCNM HG作者簡介:張延風(fēng)(1973)，男，高級工程師,從事電廠汽輪機(jī)優(yōu)化運行的研究工作?！?7●2014年8月吉林電力Aug. 2014第42卷第4期(總第233期)Jilin Electric PowerVol.42 No. 4 (Ser. No.233)168槽,16P接法時,平均每極下占10.5槽,平均每.旬至5月中旬保持A泵(低速)與B泵并列運行,平極每相占3. 5槽,16P運行時,三相繞組是對稱的;均水溫18.1 C ,凝汽器真空度95. 0 kPa ,凝汽器端而18P接法時,平均每極下占9.333槽,平均每極每差6.5 C，凝結(jié)水過冷度1.0 C,泵的耗電率相占3.111槽,18P運行時，三相繞組不對稱。不對1.01% ,其他數(shù)據(jù)詳見表1.5月中旬至9月中旬,保稱的三相繞組對電機(jī)的運行產(chǎn)的影響,通過采用先持A泵(高速)與B泵并列運行,運行數(shù)據(jù)詳見表1。進(jìn)電磁計算程序設(shè)計消除。A循環(huán)水泵電機(jī)的高低9月中旬至11月中旬,運行方式與3月中旬至5月雙速接線示意圖如圖1所示。中旬相同。11 月中旬至下一年3月中旬,保持A泵改成高低雙速電機(jī)后,定子繞組以原16P為基(低速)單獨運行,平均水溫13.3 C,凝汽器真空本極，星接,電機(jī)各項性能不變。在18P轉(zhuǎn)速時,定96. 3 kPa,凝汽器端差6.8 C，凝結(jié)水過冷度1.2子繞組以角型接法,因繞組仍有較高的分布系數(shù),故C,耗電率0. 62% ,其他數(shù)據(jù)詳見表1。無論哪種方其輸出功率仍能滿足低速時水泵所需功率,且電機(jī)式運行,如果1號機(jī)組停止運行,一般在停機(jī)10 h的溫升、振動噪聲也均能符合出廠的規(guī)定值。16P后循環(huán)水泵停止運行,停運后開啟1臺泵的出口蝶運行時采用原電機(jī)電流互感器,差動保護(hù)功能及方閥，保持開式水泵運行，向開式水系統(tǒng)正常供水。式不變,電機(jī)在18P運行時將差動保護(hù)退出。改造時只更換定子繞組,電機(jī)其余零部件全部利用,電機(jī)4改造效果原進(jìn)出線、進(jìn)出水、安裝位置等情況均不改變。電機(jī)改造費用25.0萬元,安裝費用3.8萬元，3優(yōu)化運行共計28. 8萬元,工期共為25天。改造前后技術(shù)數(shù)據(jù)見表2。改造后2臺循環(huán)水泵優(yōu)化運行方式為,3月中四團(tuán)四-①一-u四一團(tuán)一團(tuán)Q- U四一@-回自Y回-0四一回一-'z四-四0-回圖圖四-回x四-回回回團(tuán)①團(tuán)回-目國@回四v0-0回四一-va.低速檔接線(角接)b.高速檔接線(星接)圈1循環(huán)水泵電機(jī)接線示意圉裹1 A.B 循環(huán)水泵運行數(shù)據(jù)循環(huán)水泵電流/A泵 功率/kW負(fù)荷/MW真空/kPa 人口溫度/C 出口溫度/C排汽溫度/CA(低速與B并列)263252094.9817.828. 134.6A(高速與B并列)33023693.6326. 032. 938. 4A (低速單獨)253243896. 34中國煤化工33. 2MYHCNMH G●38●2014年8月吉林電力Aug. 2014第42卷第4期(總第233期)ilin Electric PowerVol.42 No. 4 (Ser. No.233)表2改造前后數(shù)據(jù)式經(jīng)過優(yōu)化后,泵在低速運行期間可以節(jié)省的廠用電機(jī)性能參數(shù)改造前改造后電量按下列2種工況進(jìn)行計算:A泵單獨低速運行輸出功率/kW3 0001 980時間至少為4個月,低速單獨運行時功率為2438kW ,高速單獨運行時功率為3281 kW,節(jié)省廠用電額定電壓/kV6量2.43X10* kW●h;A泵低速與B泵并列運行時額定電流/A370280間為4至5個月,A泵(低速)與B泵并列運行時功額定頻率/Hz5率為2520kW,A泵(高速)與B泵并列運行時功率極數(shù)1618為3 302 kW,節(jié)省廠用電量2.25X10°kW●h.每額定轉(zhuǎn)速/(r●min-)372331年節(jié)省廠用電量約4. 68X10* kW●h,約187萬元。效率/%94.594.0功率因數(shù)0. 8300.799結(jié)束語空載電流/A1251101號機(jī)組A循環(huán)水泵電機(jī)通過高低雙速改造，發(fā)熱參數(shù)22131622并對泵的運行方式進(jìn)行優(yōu)化，運行安全可靠,其耗電A循環(huán)水泵電機(jī)高低雙速改造后,在內(nèi)、外環(huán)凝率明顯降低，節(jié)能效果顯著,在凝汽器真空、冷卻水汽器全部通水,且循環(huán)水回水完全上塔的條件下,進(jìn)流量與溫度等主要參數(shù)能夠得以保證的前提下,單行各種工況下的帶負(fù)荷試運行。其管規(guī)格為2 220臺泵低速運行時耗電率僅為0.62%,較高速運行時mmX10mm,額定流量34200m3/h,低速單獨運行可降低0.24%。從投資成本回報周期角度來看,只電機(jī)功率2438 kW.電流253 A ,轉(zhuǎn)速330 r/min,循需低速運行1個月即可收回全部改造成本,經(jīng)濟(jì)效環(huán)水母管壓力0. 151 MPa. 管徑平均流量29 060益十分可觀。m*/h。高速單獨運行電機(jī)功率3 281 kW ,電流328(編輯韓桂春) .A,轉(zhuǎn)速372 r/min,循環(huán)水母管壓力0.162 MPa,平均流量38 128 m*/h。電機(jī)改為高低雙速,且運行方(上接第16頁)3.3電場仿真結(jié)果分析車間)生產(chǎn)過程質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、安裝記錄等綜合分析微小的氣泡或?qū)щ婋s質(zhì)對電位分布影響不大，認(rèn)為,電纜終端爆炸原因為應(yīng)力錐在安裝時存在局但會導(dǎo)致電場強(qiáng)度局部分布不均勻,導(dǎo)致氣泡、導(dǎo)電部質(zhì)量控制疏漏,A處放電點(圖2)附近存在氣泡雜質(zhì)所在局部區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度畸變,同時由圖7a、或雜質(zhì),導(dǎo)致A處運行時出現(xiàn)局部電場分布不均先圖8a可知,應(yīng)力錐半導(dǎo)體延伸部位頂端存在電場強(qiáng)期放電,后延應(yīng)力錐半導(dǎo)電層轉(zhuǎn)移到B放電點(圖度較為集中的點,在工頻電磁場長期作用下,氣泡或2)形成大容量貫穿性放電,電弧產(chǎn)生的具大壓力導(dǎo)導(dǎo)電雜質(zhì)所在部位產(chǎn)生局部放電,局部放電產(chǎn)生后，致電纜終端頭瓷套襮炸。為防止日后出現(xiàn)此類事故,會加速缺陷周邊絕緣的劣化,進(jìn)一步造成缺陷周邊需嚴(yán)格控制電纜終端安裝工藝。電場分布畸變,形成惡性循環(huán),逐步形成放電通道時,向電場強(qiáng)度畸變最大部位發(fā)展(半導(dǎo)體延伸部位參考文獻(xiàn):頂端),最終形成貫穿性放電。[1]卓金玉。電力電纜終端結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力錐電場數(shù)值分析和模擬實驗研究[J].電工技術(shù)學(xué)報, 2000,15(2):15-4結(jié)論19根據(jù)現(xiàn)場電纜終端各部件解體檢查、主絕緣放(編輯李健平)電擊穿特征、短路能量、電纜及電纜附件出廠(包括中國煤化工MYHCNMHG●39●