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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