W CARBON WORLD 20/5/4論述循環(huán)水泵電機(jī)雙速節(jié)能改造分析柯銘c汕頭市偉信安全生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司,廣東汕頭515041)【摘要】隨著變極調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展,變極調(diào)速技術(shù)在電機(jī)的節(jié)能改造中已廣泛應(yīng)用。節(jié)能是提高電力企業(yè)能源利用效率的重要途徑。通對(duì)循環(huán)單速水泵電機(jī)進(jìn)行雙變速轉(zhuǎn)換項(xiàng)目的研究,對(duì)循環(huán)水泵雙速節(jié)能技術(shù)及其它進(jìn)行分析,作為同類(lèi)型設(shè)備改造借鑒和參考?！娟P(guān)鍵詞】變極調(diào)速;節(jié)能改造;循環(huán)水泵;電機(jī)【中圖分類(lèi)號(hào)M621【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-2066(2015)11-0317-0隨著囯內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)能源的需求日益增加。“十二期間,全國(guó)規(guī)劃燃煤火電杌組開(kāi)工規(guī)模預(yù)計(jì)為3億kWO-Hio015年火電裝機(jī)容量將達(dá)到9.33億kW。然而,國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)組的廠用電率偏高情況仍普遍存在,尤其在300MW火電機(jī)組及以下目前,高電壓大功率交流異步電動(dòng)機(jī)在發(fā)電廠的使用廣泛,受運(yùn)行工況影響,經(jīng)常處于低負(fù)荷狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計(jì),廠用電占Q口圖1流量與揚(yáng)程示意圖8~10%的機(jī)組發(fā)電容量,約50%以上廠用電都用在循環(huán)水泵和給水泵等大功率電機(jī)設(shè)備上。循環(huán)水泵在電廠的耗電量?jī)H對(duì)循環(huán)水泵的流量通過(guò)調(diào)整臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)整的原則,這是通次于給水泵,部分電廠采用的循環(huán)水泵為單速電機(jī),運(yùn)行模式常在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)Q和H(即,流量和揚(yáng)程為設(shè)計(jì)值),A點(diǎn)一個(gè)單一,沒(méi)有安裝變頻調(diào)節(jié),循環(huán)水流量不能根據(jù)操作條件進(jìn)行單泵并聯(lián)運(yùn)行的工作點(diǎn),效率為ηA,與最高頻率點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)調(diào)整,設(shè)備的工作效率低,造成了明顯的電量浪費(fèi)。因此,發(fā)電單泵運(yùn)行時(shí),運(yùn)行到B點(diǎn),流量值增加Q*-Q,但效率降低η*<企業(yè)對(duì)循環(huán)水泵電機(jī)進(jìn)行雙速改造,在300MW裝機(jī)容量及以η*。這是因?yàn)?當(dāng)流量減少,減少冷卻水系統(tǒng)的阻力損失,降低下的機(jī)組上已經(jīng)有過(guò)眾多改造案例,甚至600MW裝機(jī)容量火泵的揚(yáng)程要求。對(duì)泵臺(tái)數(shù)進(jìn)行調(diào)整,保持各泵的性能曲線不變,減少揚(yáng)程,使每臺(tái)泵的流量增大,工作點(diǎn)的方向向高流動(dòng)力單元機(jī)組亦開(kāi)展嘗試運(yùn)動(dòng),效率越來(lái)越低。要想解決這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)在冷卻水系統(tǒng)阻本文重點(diǎn)闡述電機(jī)節(jié)能選用高低速改造方式,用一套定子力減少時(shí),減少泵的揚(yáng)程,從而調(diào)節(jié)流量的值可以在較高的范繞組僅改變其接線方式,不再添置任何設(shè)備,即可達(dá)到兩種速度。綜合改造費(fèi)用、維護(hù)保養(yǎng)及運(yùn)行情況均具有相對(duì)的優(yōu)越性國(guó)。在相同環(huán)境溫度的條件下,循環(huán)水泵的操作模式基本相1電機(jī)調(diào)速原理和技術(shù)改造可行性的理論分析同,不需要連續(xù)調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的速度,考慮到循環(huán)水泵是相對(duì)圓定。改造成本等。綜合考慮,采用變極調(diào)速為循環(huán)水泵調(diào)節(jié)1.1電機(jī)的調(diào)速方式電機(jī)(即雙速調(diào)速方式)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方式1.3雙速調(diào)速電機(jī)的基本原理N=60f(1-s)/p異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方式如式(1)所示。式中:f-頻率;s-轉(zhuǎn)速差;P-極對(duì)數(shù)。由于大多數(shù)異步電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率S是很通過(guò)改變這三個(gè)參數(shù)可以有效的對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制:的,電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=m1(1-)取決于同步轉(zhuǎn)速n。從n=60可電機(jī)供電電源頻率改變;電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)改變;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差知,在電源頻率變化的情況下,改變定子繞組極對(duì)數(shù)P,將使率改變;變頻調(diào)速是通過(guò)控制電力變頻器改變供電電動(dòng)機(jī)的m1產(chǎn)生變化,異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和極對(duì)數(shù)反比關(guān)系,極電源頻率;內(nèi)饋斬波調(diào)速方式是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速差。變數(shù)增加一倍,相應(yīng)的轉(zhuǎn)速m將減少一倍,電機(jī)額定轉(zhuǎn)速n也極調(diào)速的調(diào)速方式是改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)。變煩調(diào)速和內(nèi)饋會(huì)相應(yīng)下降,通過(guò)改變極對(duì)數(shù)的值來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。斬波都是無(wú)極調(diào)速,而變極調(diào)遠(yuǎn)是高效有極調(diào)速方式通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式來(lái)調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)1.2技術(shù)改造可行性的理論分析的變速,改變磁極對(duì)數(shù),使單繞鉏可以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)以廣東省某300MW火電機(jī)組為例,循環(huán)水泵配套電機(jī)可以調(diào)節(jié)高、低轉(zhuǎn)速,通過(guò)下面的線路切換來(lái)改變電機(jī)線圈定功率1700kW,電壓6kV,額定電流200A。受機(jī)組設(shè)計(jì)限的繞組連接方式,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)雙速調(diào)節(jié):夏季負(fù)荷高峰時(shí)單臺(tái)循環(huán)水泵流量不足以完成工作,采用兩(1)安放兩個(gè)共有的繞組(極對(duì)數(shù)不同)在定子槽內(nèi),由外個(gè)循環(huán)水泵冷卻水量偏多;受電網(wǎng)調(diào)度影響,機(jī)組較少時(shí)間處部開(kāi)關(guān)控制電路來(lái)改變電動(dòng)機(jī)定子繞組連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)變極;于高負(fù)荷運(yùn)行且環(huán)境溫度較高,機(jī)組的循環(huán)水量不能根據(jù)運(yùn)(2)安放兩個(gè)獨(dú)立的繞組(極對(duì)數(shù)不同)在定子槽內(nèi)行工況進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整,必須同時(shí)開(kāi)啟兩臺(tái)單速循環(huán)水泵,但水(3)把兩個(gè)獨(dú)立的繞組(極對(duì)數(shù)不同)安放在定子槽內(nèi),每≥量過(guò)大,上述情況均造成電能浪費(fèi)嚴(yán)重,設(shè)備效率偏低,使電個(gè)繞紐接線方式可以廠廠用電偏高。此外,改變循環(huán)水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式也對(duì)電廠運(yùn)異步電動(dòng)機(jī)的變行帶來(lái)不利影響,如圖1所示速,只適用于鼠籠式電H中國(guó)煤化工法平滑CNMHG317論述LOW CARBON WORLD 2015/42循環(huán)水泵的雙速電機(jī)節(jié)能改造實(shí)施單速循環(huán)水泵電機(jī)和單臺(tái)雙速循環(huán)水泵電機(jī)低速并聯(lián)運(yùn)行2.1節(jié)能方案計(jì)算可以滿足夏季負(fù)荷高峰或部分高負(fù)荷工況下的冷卻水量要凝汽器冷卻水流量不需要精確控制,電機(jī)的轉(zhuǎn)速和冷卻求。單泵運(yùn)行4000M/年計(jì)算,節(jié)能約720)166kWh年,接照每千水實(shí)現(xiàn)不同工況下較好地協(xié)詡才能完成。因此,將一臺(tái)循環(huán)水瓦時(shí)0227元計(jì)算,每年節(jié)約163500元,減少0.069%的電力泵電機(jī)單速改造為雙速運(yùn)行,結(jié)合調(diào)整運(yùn)行方式,原先循環(huán)水消耗,媒炭電力供應(yīng)下降024gkWh。相當(dāng)于每年節(jié)省約390泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式兩種變成四種,其中特別是夏季負(fù)荷高峰或煤(按一臺(tái)機(jī)組發(fā)電量1600000Vy年)。機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行工況下單臺(tái)單速循環(huán)水泵電機(jī)和單臺(tái)雙速循3.3電機(jī)雙速改造的政策符合性環(huán)水泵電機(jī)低速并聯(lián)運(yùn)行即可滿足實(shí)際機(jī)組運(yùn)行的要求,大廣東省出臺(tái)了電機(jī)能效提升及注塑機(jī)節(jié)能改造工作實(shí)施大降低了該時(shí)間段的電能浪費(fèi)方案,在進(jìn)一步規(guī)范省電機(jī)能效提升補(bǔ)貼實(shí)施有關(guān)事項(xiàng)的通電機(jī)進(jìn)行單速改雙速,經(jīng)驗(yàn)成熟且費(fèi)用低、工期短,針對(duì)知中明確指出,電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造適用的技術(shù)范圍為“變頻調(diào)該電廠設(shè)備老化、運(yùn)轉(zhuǎn)資金壓力較大的情況,此種改造辦法速、伺服技術(shù)、變極調(diào)速、相控調(diào)壓、電機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備優(yōu)化、運(yùn)較符合項(xiàng)日單位和設(shè)備的實(shí)際,產(chǎn)生的節(jié)能效果明顯,是節(jié)能行工況匹配”,因此,本項(xiàng)目符合相關(guān)文件精神。方案首選。4結(jié)論循環(huán)水泵電機(jī)改造前的極數(shù)是14,速度為425r/min,改造節(jié)約能源是人類(lèi)合理開(kāi)發(fā)和利用自然資源的永恒話題有兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)是把級(jí)數(shù)從14修改到16(370r/min),在世界上所有國(guó)家都非常的重視,尤其是電力領(lǐng)域,電動(dòng)機(jī)變個(gè)是把技術(shù)從14修改到18級(jí)(32%r/min),技術(shù)的選擇是完極調(diào)速是現(xiàn)今節(jié)約能源、改善環(huán)境,改造相對(duì)簡(jiǎn)單的節(jié)約能源成改造的基礎(chǔ),有著很重要的作用?？紤]到在改造后可能循環(huán)方式,不需要改變電機(jī)數(shù)量,直接改變循環(huán)水泵運(yùn)行方式,單水泵電機(jī)對(duì)凝結(jié)器真空和供水揚(yáng)程產(chǎn)生不利影響,以及許多速電杌等效為雙速電杌。通過(guò)改變定子繞鉏的連接方式,對(duì)電其它因素也影響諧波分量,電機(jī)不改造定子線圈等機(jī)的極毅進(jìn)行調(diào)整,造成電杌功率的變化。發(fā)電廠循環(huán)水泵調(diào)跟電杋廠家和技術(shù)人員溝通,通過(guò)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員認(rèn)真。速節(jié)能改造,不僅能提高公司的竟?fàn)幠芰?為冋類(lèi)型的設(shè)備也計(jì)算討論,得出由14級(jí)數(shù)變換至14和16兩種調(diào)速方式,完提供了新的思路和參考。全可以在不同時(shí)期完成最佳組合,滿足凝汽器的冷卻水流量節(jié)約能參考文獻(xiàn)2.2節(jié)能改造實(shí)施朱斌帥,張贄.電廠供熱節(jié)能改造方案探討發(fā)電與空調(diào),2014定子繞組在改造過(guò)程中不做改變,只是改變它們之間的(01接線方式,組成的14/16極2Y/△連接方式。對(duì)出線盒重新設(shè)焦文剛,隋偉,循環(huán)水裂電機(jī)改極降速節(jié)能分析黑龍江水利科計(jì),使得18根電纜接頭固定在出線盒的連接板,新的連接底技,2015(0)板、銅接線、接線螺栓等,出線盒中通過(guò)連接底板連接,改變電|3]王萬(wàn)明,劉光耀,徐婷婷,王莉莉KLAR乏汽回收裝置在600亞重機(jī)繞組變極。單遠(yuǎn)14極雙速14/16極參數(shù)見(jiàn)表1,電機(jī)變極詡臨界機(jī)組中的應(yīng)用分祈[發(fā)電與空調(diào),2014(01).速參數(shù)表。4]李智斌,李毅,孟超.數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[農(nóng)村電氣化,2015(04)表1電機(jī)變極調(diào)速參數(shù)表5]張寶國(guó),李明尚,馮仁海.低氮燃燒技術(shù)在300MW發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用電機(jī)名牌值速度1(高速)逢度2(低速)卩發(fā)電與空調(diào),2014(01)[6 Noelia L. Alchapar, Erica N. Correa, M. Alicia Canton. Classificat額定功率(W)of building materials used in the urban envelopes according to their ca額定電壓(V)pacity for mitigation of the urban heat island in semiarid zones[J).Er額定電流(A)功率因數(shù)buildings, 2014(69)0.77轉(zhuǎn)速(rmin)收稿日期:2015-3-14定子繞組接法作者簡(jiǎn)介:柯銘(1978-),男,廣東潮州人,中級(jí)工程師,本科3循環(huán)水泵節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)性及相關(guān)政策熱能動(dòng)力工程(自動(dòng)化方向)專(zhuān)業(yè),從事節(jié)能技術(shù)服務(wù)工作3.1節(jié)約用電降低綜合發(fā)電成本俗話說(shuō)殺敵三千,自損八百,發(fā)電廠是產(chǎn)生電能的用能單位,如何科學(xué)合理地保證機(jī)組正常運(yùn)行并盡量降低自身廠用電,是節(jié)能降耗的重要前提。目前國(guó)內(nèi)超超臨界燃煤百萬(wàn)百機(jī)組供電煤耗約310-320gWh左右,廠用電率5-6%發(fā)電企業(yè)自身廠用電可以有效降低供電煤耗3.2循環(huán)水泵節(jié)能改造經(jīng)濟(jì)效益雙速循環(huán)水泵運(yùn)行方式?jīng)Q定經(jīng)濟(jì)節(jié)能。改造前,運(yùn)行模式是夏季負(fù)荷高峰使用兩個(gè)單速循環(huán)水泵運(yùn)行,出現(xiàn)大馬拉小中國(guó)煤化工車(chē)的現(xiàn)象,造成了突出的電能及水資源浪費(fèi)。改造后采用單臺(tái)CNMHG