循环水泵电机双速运行改造改后.docx
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循环水泵电机双速运行改造改后
技术改造项目可行性研究报告
项目名称:
41、42循环水泵电机改为双速运行电机
建设单位:
河北国华沧东发电有限责任公司
批准:
复审:
初审:
编制:
刘雪飞
2010年4月
技术更新改造项目可行性研究报告
项目名称
41、42循环水泵电机改为双速运行电机
主要构成
可研编制人
刘雪飞
负责部门
设备部电气专业
项目负责人
刘雪飞
一、项目提出的背景及改造的必要性(需要改造设备的运行简历,设备铭牌、投运时间、运行状况、技术状况及其他有关技术参数,现状、存在的主要问题,从对安全、经济运行、环境的影响等方面论证该项目的必要性)
沧东公司二期3、4号机组分别在2009年3月及12月陆续投产,每台机组均安装2台循环水泵。
1、循环水泵及配套电动机技术规范
序号
项目
单位
数据
1
型号
/
DKSJJ9030-18WE
2
循环水泵额定流量
m3/h
32040
3
循环水泵额定扬程
m
17.5
4
海水密度
kg/m3
1028
5
循环水泵额定轴功率
kW
1797.2
6
循环水泵额定转速
r/min
375
7
循环水泵效率
%
87.2
8
循环水泵电机制造商
/
湘潭电机厂
9
配套电动机功率
kW
2400
10
配套电动机电压
V
6000
11
配套电动机转速
r/min
375
12
配套电动机效率
%
95.1
2、沧东公司3、4机组是开式海水冷却系统,循环水泵配置2台50%容量泵。
循环水泵的运行方式,夏季采用两台泵并列运行,在冬季则采用三台泵对两机运行。
这样,难以在不同季节根据循环水温度进行有效的流量适应性调整。
更为特殊的是,地处渤海湾的沧东公司,当冬季海水水温最低达到了0℃~5℃每年约4个月(2880小时),即使采用三台泵运行方式,冷却水量也有较大余量,这样不仅消耗大量电能,而且使得凝结水过冷度较大,降低机组的整体运行经济性。
3、循环水泵的出力在不同季节难以调节凝汽器的冷却水量,从凝汽器最佳真空考虑,循环水入口温度不同,所需循环水量也不同,而循环水温随季节的变化而变化,冬夏季之差最高可达近30℃。
通常,循环水泵设计选择是按循环水温等于或略高于年平均水温(一般取20℃)时凝汽器的最佳真空而选型设计的,当循环入口水温偏离年平均水温时,需要改变流经凝汽器的冷却水量,以使凝汽器真空达到最佳。
4、同时,对循环水泵电机双速改造前后(由目前的370rpm改为333rpm),参照循环水泵运行方式及不同循环水入口温度变化等因素,对凝汽器背压参数进行了核定,确定能够满足系统运行要求(详见附件)。
综上所述,根据循环水系统运行的特殊性和循环水温度季节变化规律,通过对循环水泵电机的双速改造,变化电机转速以改变泵的流量,从而适应冷热季节对凝汽器冷却水量调整,达到节约能耗目的。
二、国内外调研报告:
(咨询专家意见、国内外解决方案、用户使用情况等)
1、山西阳城国际发电有限责任公司循环水泵电机容量2000kW,同我厂循环水泵2400kW相近。
通过对阳城电厂的沟通,确认该厂循环水泵电机经过变频改造。
经济性方面:
运行在最低转速时,电流由工频时的203A下降到135A,电机功率可下降408kW。
冬季一台循环水泵运行2880小时(约4个月=2880小时),全年可节电:
2880×408=1.17504×106(kWh);按每度电0.35元计算,可节约电费:
2880×408×0.35=41.1264(万元)。
可靠性方面:
大变频器可整流单元的发热高,所以变频器控制系统对温度的要求比较高,投运以来数次因为温度方面的问题使变频器退出运行;
完成变频改造后的投资:
两台电机的加装变频器费用约需180×2=360万元,其它费用约为20万元,改造总费用约为380万元。
2、华能上安电厂循环水泵电机容量1900KW,该厂将原电机的极数由12极改为12/14极双速电机。
经济性方面:
运行在最低转速时,电流由工频时的229A下降到165A,电机功率可下降384kW。
冬季一台循环水泵运行2880小时(约4个月=2880小时),全年可节电:
2880×384=1.10592×106(kWh);按每度电0.35元计算,可节约电费:
2880×384×0.35=38.7072(万元)。
可靠性方面:
电机由16极改为18极或者由18极改为16极,只需改变另外加装电机接线箱内引线的抽头连接发方式(即更改引线连接板的连接),且没有增加附属设备,维护的工作量比较小,运行比较可靠。
完成电机改双速后的投资:
每台电机的改造费用约需25万元,两台总改造费用50万元。
另外,循环水泵电机改为双速运行后,启停时对系统的水锤冲击将大大减小,循泵的运行方式得到了优化,减少了维护工作量。
同时,也可减小由于电机直接启动引起的电网冲击和机械冲击,提高了电气和机械系统的寿命和运行可靠性。
技术更新改造项目可行性研究报告
三、可行性方案:
(从可能设计的方案中,选出2-3个可供选择方案,从技术经济及社会效益上全面论证其先进合理性、实施可行性,对应存在问题提出解决方法。
对可选方案进行综合比较,推荐最佳方案。
灰场、构筑物其土建工程,应注意水文,地质、地形等资料收集)
针对循环水泵的运行情况制定出如下改造方案:
方案1、经与国内其他各厂的运行情况对比,初步设想该循环水泵采取将电机改为16极和18极的双速电机,实现不同季节循环水量的适应性调节。
将循环水泵电机由16极改为18极,单台18极运行时,电机电流由工频时的304A下降到220A,电机功率大约可下降700kW。
两台循环水泵进行改造后,根据机组的负荷、全年的循环水温变化规律,机组循环水系统初步采取以下运行时数分配,按维持机组全年运行5500小时考虑,炎热季节两台改后的16极(375r/min)泵并列运行1620小时,春秋季一台泵16极(375r/min)泵运行1000小时,冬季一台18极(333r/min)泵运行2880小时(约4个月)。
只计算按照单泵低速18极冬季运行2880小时,全年可节电:
2880×700=2.016×106(kWh)。
按每度电0.35元计算,节约电费:
2880×700×0.35=70.56(万元)。
每台电机的改造费用约需25万元,两台总改造费用50万元,预计改造1年后可收回投资。
此方案的弊端是每年冬季循环水泵电机改为低速18极运行时,需对电机极性抽头及循泵6kV开关保护定值进行调整。
方案2、由于两台循泵是并联运行,可以采用变频器一拖一方案,每台变频器驱动一台循泵,冬季或低负荷时可以停用一台。
如下图所示:
上图中,每一台变频器配一个工频旁路刀闸柜,采用一拖一方案分别驱动两台循泵。
当变频器出现重大故障时,可以通过旁路柜将循泵切换到工频运行。
按照单泵低速冬季运行2880小时计算,全年可节电:
2880×700=2.016×106(kWh)。
按每度电0.35元计算,节约电费:
2880×700×0.35=70.56(万元)。
两台电机的加装变频器费用约需210×2=420万元,其它费用约为30万元,改造总费用约为450万元。
此方案的弊端是设备造价高,占用场地大,运行操作复杂。
经过技术、经济、先进合理性及实施可行性分析和比较后,决定采用第1套方案对循环水泵电机进行改造。
技术更新改造项目可行性研究报告
四、工程规模和主要内容:
(项目的构成和范围(子项目或分项目),站(厂)址选择,地理位置,线路路径及接线方案,改进后系统的布置,设备性能及有关参数,必要的图纸、生产准备及培训情况等)
1、项目的构成:
沧东公司41、42循环水泵电机双速运行改造
2、厂址选择:
沧东公司厂区
3、地理位置:
循环水泵房
4、接线方案:
将循环水泵电机改为16极、18极双速电机,并在电机本体中性点接线盒内加装极数调整抽头,为调整电机极对数提供方便。
5、设备性能及有关参数:
1)循环水泵电机改造前16极,额定转速375r/min。
2)循环水泵电机改造后在18极运行时,额定转速333r/min。
技术更新改造项目可行性研究报告
五、工程实施进度计划:
1、工程外部条件(包括工程项目有关征地、拆迁、赔偿等)
该改造不需要征地、拆迁。
2、项目招标方式和时间安排:
(1)项目采用招标或询价的方式
(2)时间安排在2010年4月
3、项目实施计划安排
(1)工程勘探、设计时间:
2010年4月
(2)设备制造(订货)时间:
2010年4月
(3)安装、调试时间:
2010年4号机组停运检修期间
(4)竣工验收及结算时间:
2010年6月
技术更新改造项目可行性研究报告
六、投资估算及概(预)算明细表:
(1)投资估算表(税率17%)单位:
万元
工程前期费
施工费
设备费
50
其它费
材料费
工程总投资
50
(2)项目概(预)算明细表(如有多页,可另附在报告后面)
七、预期效果:
(对改造前后安全,经济运行状况,社会环境影响进行对比分析,明确改造后对于提高系统和本单位安全性,可靠性,节能降耗、环境保护等应达到的指标,从提高效益,降低成本,增加利润及对投资回收等方面进行分析)
1、本地每年冬季海水水温在0℃~5℃时约有4个月(2880小时),如将循环水泵电机由现在16极改为18极运行时,电机电流由工频时的304A下降到220A,电机功率大约可下降700kW。
两台循环水泵进行改造后,全年可节电:
2880×700=2.016×106(kWh)。
按每度电0.35元计算,节约电费:
2880×700×0.35=70.56(万元)。
每台电机的改造费用约需25万元,两台总改造费用50万元,预计改造1年后可收回投资。
同时,对循环水泵电机改造后,可显著降低能耗,进而降低厂用电率。
2、设备改造后,可减小由于电机直接启动引起的电网冲击和机械冲击,提高了电气和机械系统的寿命和运行可靠性。
3、改善循环水泵的控制性能,机组可快速响应负荷变化,提高汽轮机真空度控制水平。
技术更新改造项目可行性研究报告
八、部门审查意见:
年月日
九、主管领导意见:
年月日
附表1:
41、42循环水泵电机双速运行改造费用统计
含税(税率17%)
序号
设备名称
电压等级
单位
数量
单价
总价
备注
1
电机改造费
6kV
台
2
¥250,000
¥500,000
2
3
4
5
6
项目费用总计
¥500,000
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- 循环 水泵 电机 运行 改造