摘要：為跟隨季節(jié)和負(fù)荷的變化,，凝汽器循環(huán)水供水量通常只有依靠增減循環(huán)水泵的臺數(shù)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，而單臺循環(huán)水泵電機(jī)容量大,，經(jīng)常出現(xiàn)不在經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行的情況,。為了節(jié)能降耗，將原循環(huán)水泵電機(jī)改為雙速電機(jī),。改造投用后,，不但使運(yùn)行維護(hù)量少，而且節(jié)能效果明顯,。
關(guān)鍵詞：雙速電機(jī),；循環(huán)水泵；節(jié)能
Energy-saving Application of Dual-speed Motor for Circulating Water Pump in Power Plant
Liu Guisheng．Ma Junchi，Ding Ping．Mao Shiping,，Ding Ming
（Equipment Management Department,，Guodian Jianbi Power Plant，Zhenjiang 2 1 2006,，China）
Abstract：With the load and season changing,， circulating water of condenser only Can be adjusted by number changing of the circulating pump．But single circulating pump motor capacity is great an d not economic．To reduce energy consumption，the original plant circulating pump motor was changed to dual-speed motors．The conversation not only reduced operation and maintenance,，and was efficient in energy-saving．
Key words：dual——speed motor,；circulating pumps；energy-saving
1 改造前的運(yùn)行情況
本廠六期共安裝有2臺330 MW 機(jī)組,。汽輪機(jī)型號為N330—16．67／538／538,，兩臺機(jī)組配置有4臺50％容量的循環(huán)水泵（編號分別為31號、32號,、33號,、34號），型號為PHZ1600—1100型,，流量為23 400 m ／h,，揚(yáng)程16 m。配套電機(jī)型號YL1800—16／1730—1,，功率1 800 kW,，電壓6 000V，轉(zhuǎn)速371 r／min,。2臺330 MW 機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)采用母管制運(yùn)行方式。
在實(shí)際運(yùn)行中,，不同負(fù)荷,、不同季節(jié)的凝汽器供水量只有依靠增減循環(huán)水泵的臺數(shù)來調(diào)節(jié)。在春,、秋季節(jié)及冬季高負(fù)荷工況下會出現(xiàn)2臺循泵供給2臺機(jī)組的冷卻水量嫌少,，3臺循泵機(jī)組供給的冷卻水量又偏多的局面。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組節(jié)能降耗的目標(biāo),，將循環(huán)水泵電機(jī)由單一轉(zhuǎn)速改為由雙速電機(jī)驅(qū)動,，在四季水溫及負(fù)荷工況變化時，通過改變循泵電機(jī)轉(zhuǎn)速和幾臺循環(huán)水泵不同轉(zhuǎn)速組合的運(yùn)行方式,，從而,，大幅度降低循泵耗電量成為技術(shù)人員急需解決的一大課題。
2 循泵電機(jī)改造的可行性
由循泵的性能曲線來看,，在較小范圍內(nèi)改變循泵的轉(zhuǎn)速,，循泵的效率近似不變，而流量（Q）,、揚(yáng)程（ ）,、功率（P）與轉(zhuǎn)速則相應(yīng)近似成一次方,、二次方、三次方關(guān)系下降,，從理論上可以做到改變較少的轉(zhuǎn)速,，降低較大幅度的功率值，而流量,、揚(yáng)程下降幅度較少,，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。假設(shè)16極時流量為Q1,，揚(yáng)程H1,，功率為P1，改18極后流量為0．888Q1,，揚(yáng)程0．789H1,，功率為0．7P1。
將高轉(zhuǎn)速電機(jī)改低轉(zhuǎn)速,，轉(zhuǎn)子圓周速度降低,，軸承發(fā)熱會得到改善。雖然電機(jī)因轉(zhuǎn)速降低而通風(fēng)條件變壞,，但因定子電流減小,，定子銅耗也會明顯減小，發(fā)熱量減小,，所以不會造成電機(jī)整體溫度的升高,。
本廠6期循環(huán)水泵所采用的電機(jī)型號為YL1800—16／1730—1，功率1800 kW,，電壓6000V,，轉(zhuǎn)速371 r／min，極數(shù)為16極,，電機(jī)定子槽數(shù)為108槽,、轉(zhuǎn)子槽數(shù)為132槽，雙鼠籠結(jié)構(gòu),。首先,，確定在不更換定子鐵芯的前提下，將同一繞組經(jīng)改變其組合而得到16極及18極兩種不同的極數(shù)：另外,，為防止因轉(zhuǎn)換為18極時電機(jī)產(chǎn)生異常的振動及噪聲,，對定轉(zhuǎn)子槽數(shù)進(jìn)行了核算，以滿足變極的要求,。
3 循泵電機(jī)改造的方法
項(xiàng)目中,，對32號循泵電機(jī)進(jìn)行改造。
（1）對電機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行核算，將循環(huán)水泵電動機(jī)由原單一轉(zhuǎn)速即16極371 r／min,，改為可通過改變外部接線端子而實(shí)現(xiàn)的l 8極333 r／min和l6極37l r／min兩種轉(zhuǎn)速,。
（2）電動機(jī)保證在兩種轉(zhuǎn)速下，當(dāng)電源電壓在5．6-6．6 kV 之間變化時,，輸出功率仍能維持在相對應(yīng)的額定值,。
（3）改造后的電機(jī)允許全壓起動，最低起動電壓不低于70％額定電壓,，能夠帶負(fù)荷直接啟動,。電動機(jī)繞組F級絕緣，各部溫升按B級考核,。電動機(jī)允許在冷態(tài)下連續(xù)啟動二次,，熱態(tài)下啟動一次。
（4）電機(jī)在兩種轉(zhuǎn)速下三相磁場對稱,，振動值不大于0．05 mm,。
（5）改造后的電動機(jī)，在原轉(zhuǎn)速（37l r／min）運(yùn)行時,，電機(jī)整體機(jī)械性能和電氣特性與改造前相同,。電機(jī)的繞組在兩種轉(zhuǎn)速情況下均有較高的分布系數(shù)，具有良好的運(yùn)行性能,，不應(yīng)有異常的電磁噪聲,，溫度及振動符合上述標(biāo)準(zhǔn)。
4 循泵改造的調(diào)試工作
（1）記錄下改造前,，32號,、33號循泵運(yùn)行時的有關(guān)參數(shù)：機(jī)組負(fù)荷，循泵電流,、流量,、振動、循母壓力及凝器進(jìn)出壓力,、機(jī)組真空等。
（2）記錄下31號,、33號循泵下的有關(guān)參數(shù)（同上,，負(fù)荷最好與上述第1條相同即11和12號機(jī)負(fù)荷均為303 Mw 左右）。
（3）組裝結(jié)束后單電機(jī)試轉(zhuǎn)（先18極后16極）,，在每種狀況下電機(jī)單試2 h,，測量振動，記錄電流,、溫升,，確定電機(jī)方向，同時注意電機(jī)在兩種狀況下的噪音。兩種狀況下單電機(jī)試轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行對輪連接工作,。32號循泵電機(jī)接線處于16極即高速狀態(tài),。
（4）循泵試轉(zhuǎn)前有關(guān)系統(tǒng)檢查工作結(jié)束。六期循泵運(yùn)行方式為31號,、33號循泵運(yùn)行,，32號、34號循泵備用,。
（5）啟動32號循泵（16極）,，停31號循泵（運(yùn)行方式：32號、33號循泵運(yùn)行）,，記錄有關(guān)參數(shù),，分析32號循泵的運(yùn)行情況，運(yùn)行2 h后停用,，調(diào)31號循泵運(yùn)行,。電氣專業(yè)開工作票將32號電機(jī)接線改18極即低速狀態(tài)。
（6）再次啟動32號循泵以18極運(yùn)行,，運(yùn)行方式：31號,、32號、33號循泵運(yùn)行,。根據(jù)循母壓力調(diào)整循門開度,，維持循母壓力基本不變，直至循門開足,。維持3臺循泵運(yùn)行1 h左右,，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)（同上）。
（7）32號循泵運(yùn)行1 h檢查正常后,，停用31號循泵,，運(yùn)行方式：32號、33號循泵運(yùn)行,。調(diào)整循門開度,，維持循母壓力，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)（同上）,。對上述4種運(yùn)行方式進(jìn)行比較,。
（8）試驗(yàn)期間，兩臺機(jī)組負(fù)荷盡量保持不變,。
5 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析
將32號循泵改造成低速泵（18極）,，根據(jù)負(fù)荷和季節(jié)的變化采用高速泵（1 6極）與低速泵、高速泵與高速泵幾種不同組合運(yùn)行,，從而可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,。下面就幾種循泵的運(yùn)行方式進(jìn)行分析,。
5．1 從節(jié)約廠用電的角度分析
兩臺機(jī)組均為300 MW左右的負(fù)荷，以采用3臺高速循泵和兩臺高速,、一臺低速循泵運(yùn)行方式進(jìn)行比較,。結(jié)果是改造后3臺循泵兩高一低運(yùn)行方式更加經(jīng)濟(jì)、合算,。因?yàn)楦脑烨昂蠊r3臺循泵運(yùn)行機(jī)組凝器真空均一樣,，但改造后32號循泵（18極）比32號循泵（16極）運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，3臺循泵共節(jié)約總電流達(dá)58 A,，節(jié)約廠用電達(dá)406 kW•h,。從全年來看，兩臺高速泵（16極）,、一臺低速泵（18極）運(yùn)行的時間約達(dá)7．5個月,，共節(jié)約電量為2 192 400kW•h，按電價0．32 kW•h元計算,，則全年可節(jié)約人民幣70．2萬元,。每臺循泵改造費(fèi)用為21萬元，則半年時間即可收回全部投資,。
5．2 機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析
增開一臺低速泵可使兩臺機(jī)組凝器真空共提高0．9 kPa（以理論計算及實(shí)際運(yùn)行結(jié)果來看,，300MW 機(jī)組真空每提高1 kPa，可以多發(fā)2 200 kW左右）,，因此,，機(jī)組每h可以多發(fā)1 980 kW•h。而增開一臺低速循泵,，3臺循泵的電流相對于兩臺循泵共增加198 A,，折算成廠用電量為1 386 kW•h。綜合比較,，在相同蒸發(fā)量的前提下,，整個機(jī)組每h可節(jié)約電量598 kW -h。
6 結(jié)論
（1）在春,、秋及冬季高負(fù)荷期間增開低速泵（18極）,，可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。32號循泵由高速（16極）改造為低速（18極）是成功的,。
（2）循泵改造的結(jié)果表明,；通過改造可以大大提高機(jī)組循環(huán)水泵調(diào)度的靈活性。改造后,，在冬季32號循泵經(jīng)濟(jì)調(diào)度的負(fù)荷應(yīng)控制在250-270 MW之間；在春,、秋季負(fù)荷應(yīng)控制在230-240 MW之間,。
（3）兩臺機(jī)組兩臺循泵運(yùn)行工況下,，不推薦32號循泵（18極）與其他循泵（16極）組合的運(yùn)行方式。因?yàn)檫@樣的運(yùn)行方式使循環(huán)水母管壓力偏低,，不利于機(jī)組的安全運(yùn)行,。單臺機(jī)組的運(yùn)行工況下，可采用上述運(yùn)行方式,。