华电某电厂2600MW机组节能改造可行性研究报告循环水泵电机变极Word格式.docx
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华电某电厂2600MW机组节能改造可行性研究报告循环水泵电机变极Word格式.docx
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5项目规模和主要内容7
6工程实施条件8
7主要设备材料明细表及投资估算8
8经济效益分析9
9评价结论10
10附件
1项目提出背景及改造的必要性
1.1项目提出的背景
机组运行的经济性是火电厂提高企业竞争力的关键,特别是体现在电力体制改革后,电力行业实行了“厂网分开”,把垄断环节和竞争性环节分开,在竞争性环节形成一个有效的市场竞争机制,也就是“竞价上网”。
如何在这个竞争的市场中立于不败之地,赢得最大的利润,关键是提高机组运行的经济性,降低生产成本。
XX华电XX发电有限公司一期2×
600MW机组的汽机为东方汽轮机厂生产的N600-24.2/566/566型汽轮机,设计四台88LKXA-34型循环水泵,各配备有1台6kV3800kWYKSL3800-16型循环水泵电动机。
循环水系统运行受枯水季节和丰水季节、水温高低、凝汽器热负荷影响,工况变化较大。
现采用普通电机无调整转速的减速,致使厂用电率高,发电煤耗高,发电成本增大。
循环水泵电机在采用变极后,节能效果较明显。
为响应国家节能减排的号召,降低企业的生产成本,提高企业的竞争力,XX华电XX发电有限公司提出了对循环水泵实行变极调速改造的设想,并委托对该项目进行可行性研究。
1.2进行技术改造的必要性
在直流供水系统中,将循泵电动机由单转速改为双转速,可在汽机负荷变化及水位、水温变幅较大的情况下,通过电机高低速之间的切换,调节循环水量,使汽轮机在达到或接近最佳真空下运行,可以适当降低厂用电率及供电煤耗。
若将循环水泵16极电机改造成16/18极电机,使抽水设备由原来的定速运行改为双速运行。
改接后的低速电机的电磁噪声、振动与温升都有所降低,使电机更加安全可靠。
改造后,双极循泵能够满足凝结水不同水量的需求,实现满流量和减流量自由调节。
根据水量变化和应用经验,可以将循环水泵由工频定速运行改为双速运行。
为了达到满足生产水量需要的同时,最大限度地节约了能源。
根据水泵的相似定律,在相似点处水泵的转速、流量、扬程和功率之间存在以下关系:
Q1/Q0=n1/n0
(1)
H1/H0=(n1/n0)2=(Q1/Q0)2
(2)
N1/N0=(n1/n0)3(3)
式中n0,QO,H0,NO分别为水泵在额定工况下的转速,流量,扬程和功率;
n1,Q1,H1,N1分别为水泵在n1转速下的转速,流量,扬程和轴功率。
我们知道n0=370(r/min)(原电机16极);
n1=325(r/min)(改后电机18极);
n1/n0=325/370=0.87
可以得出改造后18极时水泵的
扬程H1=34.4.3*0.872=26.03m,
流量Q1=8.46*0.87=7.36m3/s。
轴功率N1=N0*0.873
原循环水泵16极电机功率P=3800kW,相应可近似推算出18级电机功率约为3800kW*0.873,即18极电机功率为2502kW.
由循泵的性能曲线来看,在较小范围内改变循泵的转速,循泵的效率近似不变,而流量(Q)、扬程、功率(P)与转速则相应近似成一次方、二次方、三次方关系下降,从理论上可以做到改变较少的转速,降低较大幅度的功率值,而流量、扬程下降幅度较少,从而实现节能降耗的目的。
2调查研究的主要依据、过程及结论
2.1在实际运行中,不同负荷、不同季节的凝汽器供水量只有依靠增减循环水泵的台数来调节。
在春、秋季节及冬季高负荷工况下会出现1台循泵供给1台机组的冷却水量嫌少,2台循泵机组供给的冷却水量又偏多的局面。
如采用双极电机,循环水系统冬天可低水位单泵高速,夏天高负荷时可双泵高速运行,夏天高水位或低水位时可双泵低速运行,春秋季水温降低时可双泵低速运行,从而有效节能。
2.2为了实现机组节能降耗的目标,将循环水泵电机由单一转速改为由双速电机驱动,在四季水温及负荷工况变化时,通过改变循泵电机转速和几台循环水泵不同转速组合的运行方式,从而,大幅度降低循泵耗电量。
3原设备的基本情况
3.1拟进行改造设备的基本情况
(1)华电XX电厂工程#1、2机组共有四台88LKXA-34型循环水泵,各配备有1台6kV3800kWYKSL3800-16型循环水泵电动机。
(2)循环水泵主要技术参数:
型号规格:
88LKXA-34
转速:
370r/min
扬程:
34.4米
流量:
8.46m3/s
效率:
85%
轴功率:
制造厂家:
XX水泵厂
出厂日期:
2006年
安装地点循环水泵房
(3)电机主要技术参数:
型号:
YKSL3800-16
额定功率:
3800kW
额定电压:
6kV
(4)投产日期:
2007年。
4方案论证
4.1根据电厂实际,参考同类电厂运行经验,将#1、2机组四台循环水泵中的其中两台循泵电机改用双速电机。
即将原电机16极改为16/18极电机,
功率由3800kW改为3800/2500KW,电机改造前后的技术参数值如下:
3800KW
3800/2500KW
设计
保证
极数
P
16
16/18
额定电压
kV
6
额定电流
A
425.2
/
425.2/279.7
转速
Rpm
370
370/325
效率
%
98
97
98/94
97/93.8
功率因素
cosφ
0.86
0.8
0.86/0.84
最大力矩
倍
2.09
1.8
2.09/2.0
起动力矩
0.82
0.82/0.79
超动电流
4.94
4.94/5.89
4.2电气接线图:
根据本工程实际,循环水泵拟考虑以下接线方案:
双极电机改造的一次接线改造较为简单,原有6kV开关柜上的断路器作为电源开关,同时在原电机开关柜后和双速电机之间,加装就地双速切换装置柜,进行高速、低速运行转换即可。
就地双速切换装置柜除具有电机二次保护外,还具备电机过热报警、开关柜安全距离警告装置、刀闸闭机械锁、带电电气闭锁等功能。
4.3方案实施内容说明:
4.3.1
电机更换全部绕阻线圈,工艺要求如下:
4.3.1.1拆除旧线圈:
在拆除槽楔及旧线圈时,防止损伤定子铁芯,如有轻微损伤及时修复并保证铁芯片间绝缘良好,清洗、检查电机各零部件是否完好。
3.1.1.2定子绕组采用F级SBENB,外包双层聚酰亚胺薄膜绕双玻璃丝包扁铜线:
绝缘为半又叠包F级0.11×
255449-1环氧粉云母带,并对端部出槽位置进行加强,直线部分包8-10层,端部包7-9层。
4.3.1.3线圈入槽后对地绝缘进行交流耐压试验21000V时间为10秒,槽内垫条、槽楔材料为环氧玻璃布板。
4.3.1.4定子线圈作防晕处理,直线部分包半导体低阻带,端部包半导体高阻带。
4.3.1.5端箍和支架绝缘为半叠包0.14×
25F级5440-1环氧粉云母带9层,外半叠包0.1玻璃丝带一层;
与线圈接合部位垫适形材料,并用绦玻绳绑扎牢固。
4.3.1.6引线采用JBHF-6KVS丁晴橡胶电线线圈,电机整体浸6895无溶剂浸渍漆。
4.3.1.7定子线圈引线和接头全部采用银焊,接头绝缘和引线采用F级环氧气母带7层,外包玻璃丝带。
4.3.1.8定子埋设12只优质铂电阻(0℃时100Ω)测温元件,其中每相1只工作、1只备用。
备用测温元件测温线引至端子板后并用绝缘带包好头。
元件及引线应固定牢固。
工作元件引线与测温端子板的端子接触良好。
4.3.1.9定子绕组在槽中安装应紧固,槽楔安装后不松动,敲击无空洞声。
4.3.1.10定子绕组两侧端部线圈用绦玻绳加固绑扎;
4.3.1.11电机电气实验合格后,定子铁芯及线圈喷抗弧复盖漆,机座内壁刷防锈漆。
4.3.1.12出线套管接线柱及连片镀银。
电机引线不小于105mm2,并加装高压热缩套管。
4.3.1.13定子绕组制作过程中使用真空浸漆技术进行浸漆、烘压、实验及安装等工序严格按照有关国家标准的技术工艺及措施进行;
4.3.1.14配置标准接线盒,颜色与原电机颜色一致。
4.3.1.15对定子铁芯进行检查,并作铁损试验。
视需要对铁芯进行重新叠片,由于原铁芯为热轧硅钢片,必要时更换部分硅钢片。
4.3.1.16定子检修完毕后,进行直流电阻测试、直流耐压及泄漏电流试验(18000V)、交流耐压试验(13000V,一分钟);
定子铁芯和线圈端部喷8037抗弧覆盖漆一次。
4.3.2进行变极改造。
将原16极绕组改为16/18极双速绕组,改造后的接线形式要求简洁,16极与18极的切换方便、可靠,切换装置美观、使用正规的开关箱,箱内瓷瓶符合设计要求,有足够的安全距离,箱内短接铜排有足够的容量。
改极部分不能影响电机主体部分,改极数据要符合国家有关制造标准,改极后不能影响原机和改极后的电机安全运行。
改造时考虑好电机散热系统,使其满足低速时设备散热的要求,防止线圈绕组出现温升异常现象。
设备改造后,高速运行时最高温度不超过115℃。
改造后的电机运行工况应满足循环泵出力的要求。
4.3.3对电机进行大修。
改造方除进行改造项目以外,需对电机进行标准大修。
5项目规模和主要内容
5.1项目方案及内容综述
根据华电XX电厂实际情况,每台机组进行1台循环水泵双极改造,在每台机组大修期间进行。
5.2项目范围:
2台循环水泵电机及相应电源电缆等。
5.3地址选择及地理位置、路径及方案:
与原路径一致。
5.4改造后系统布置的变化:
无。
5.5性能和有关参数及必要的图纸:
厂家提供。
5.6环境保护措施、治理方案及对环境保护的评价:
5.7对劳动定员和技术水平的要求及培训情况:
按工作要求进行培训。
5.8对灰场工程、构筑物及一般土建工程,应注意气象、水文、地质、地形、地下物等资料的收集和叙述:
5.9工程计划开竣工时间
待定。
6工程实施条件
6.1工程项目有关征地、占地、施工临时用地、拆迁、赔偿等外部情况的落实情况:
无需征地。
6.2设计、施工单位的选择:
设计单位选择:
施工单位选择:
6.3工程施工工期:
6.4设备制造周期:
6.5勘测、设计周期:
6.6资金来源等的落实情况:
6.7有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况:
6.8需要停机、停炉的落实情况:
6.9主要设备及材料的采购是否采用招标议标方式进行:
是。
6.10主要设备及材料的被招标对象(制造商)的选择:
6.11其它外部条件是否具备:
7主要设备材料明细表及投资估算
7.1主要设备材料明细表
序号
名称
型号
单位
数量
1
高压电机改极(含就
地双速切换控
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