300mw机组循环水泵节能变频改造可行性分析

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1、300MW机组循环水泵节能变频改造可行性分析李俊平黄一村（神华福能（福建雁石）发电有限责任公司）摘要：木文通过对我司二期#5机组脱硫改造后拆除的引风机变频器进行重新利用，在满足企业生产工艺情况下，充分利用变频节能技术，在原有设备基础上，通过对变频器用途及改造方案的费用和经济性对比分析、优化循环泵DCS逻辑控制策略，确保变频改造后的循环水泵节能、安全、可靠运行，得岀引风机变频器可以作为可以作为循环水泵电机拖动的结论。关键词：高压变频器；循环水系统；水泵；电机；变频改造；节能1.引言此次循环水泵节能变频改造利用的是二期#5机组脱硫改造后拆除的北京利德华

2、福高压变频器引风机变频器进行重新利用，循环泵及变频器的DCS控制系统利用北京和利时的MACSV系统。在对原有的#7、#8、#9、#10工频运行的#8、#10进行循环水泵节能变频改造，在满足工艺要求的前提下，充分利用变频节能技术，在原有设备基础上，增加变频器及优化相关的DCS控制策略，在确保机组真空的条件下，通过变频器转速调整循环出U压力和流量，降低循环水泵的电机电流从而起到节约厂用电的效果。2.设备概述祌华福能（福建雁石）发电有限责任公司#5机组于2009年12月投产。汽轮机为东方汽轮机厂生产，型号N300-16.7/537/537-8型，属亚临界

3、、一次中间再热、双缸双排汽单轴凝汽式机组，循环水泵电机为上海电气集团上海电机厂有限公司生产，型号为YLKK900-12;循环水泵主要技术参数为：1600kW、194A、6000V、Q=18036m3/h、H=0.233MPa、n=495rpm。锅炉采用东方锅炉（集团）股份有限公司制造的DG1025/17.4-Π18型，引风机电机功率为2700kW，采用北京利德华福电气有限公司生产的变频器（容量为3380kVA）控制。1.设备水泵变频改造必要性分析0前该公司二期有#5、6号两台机组，每台机组配备两台循环水泵，功率为1600KW,经过六年的运行检

4、验，10月〜3月一台循泵运行2500h,4月〜9月两台循泉并列运行2000h,（按全年单机运行4500h计算），特别是在4月〜9月两台循环泵运行时，循环水泵出力远大于实际设备需求流量，与循环水泵配套的电机在运行中转速恒定，运行方式单一，机组的循环水量不能根据运行工况进行转速调整，电能浪费严重、设备效率偏低，尤其是在低负荷或较冷季节运行时，这种状况更加不利于提高机组的经济效益。为提高机组的经济效益，减少循环水泵电机的耗电率，现就退役的引风机变频器用于循环水泵电机进行调速改造，以降低发电厂用电率，降低煤耗、更好保证循泵电机可靠、安全运行。2.循泵变频改

5、造前系统分析4.1循环水泵工频运行，无法进行流量调节0前电厂实际的循环水系统工艺无进U门和出1_1调节阀，只有出U液控蝶阀，出U门正常处于全开状态，每台全开时的流量为18036m3/h，无法对电机调节流量，根据运行的实际经验，开循泵时的实际流量为设计流量的60%左右，存在较高的节能空间。4.2电机采用工频直接启动，启动冲击电流较大。由于电机采用直接启动，启动电流为额定电流的4-7倍，因此在启动吋不仅对电机绝缘带来损坏，而且对厂用电网造成冲击，影响厂内其它设备运行，冋吋启动过程中流量突然升高，产生水锤效应，对运行管路的安全运行带来不利。4.3工频运行

6、功率因数低。由于循泵电机正常为工频运行，功率因数在0.86,降低了设备电能的使用效率。3.循泵变频改造后系统分析5.1循环水泵利用原有引风机变频器可行性分析5.1.1神福雁电#5、#6机组共安装4台循环水泵，出U采用母管制，给#5、#6机凝汽器冷却用，循泵电机技术参数如表一，引风机变频器技术参数如表二所示。5.1.2从表一和表二的技术参数对比可知，风机与水泵属于相同类型负载，不存在运行中的冲击电流，从类型上看此引风机变频器完全可以作为循环水泵电机使用，而且引风机变频器容量大于循泵电机，容量满足要求，只是由于存在大马拉小车的情况，效率会稍微降低。即按

7、照循泵电机参数选配变频器，容量为2000kVA就可以满足运行要求，按照变频器通常能量损耗4%计算，选用现有变频器拖动循泵电机，能量多损耗（3380-2000）×4%=55.2kVA。5.1.3先对#8、#10循泵电机进行变频改造，采用原引风机变频器拖动，控制方式为一拖一、带自动旁路功能、采用远程DCS开环控制、采用空水冷的冷却方式对变频器进行冷却，在循泵房东侧的空地上建设变频器室及电缆沟。5.1.4水泵是典型的变转矩负载，水泵流量与其转速成正比，水泵压力与其转速的平方成正比，水泵轴功率与其转速的三次方成正比，水泵的转矩与转速的二次方成正

8、比；所以降低水泵的转速可以大大降低水泵轴功率，从而起到节省电能的作用。5.2变频器改造的费用分析（以两台变频器改造费用统计