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600MW机组循环水泵双速改造经济性分析

  本文针对华润登封电厂600MW火电机组循环水泵进行高低速改造前后对运行经济性的影响进行分析、提出优化运行方案,以利电厂循环水泵更切合运行的实际需要。

  华润电力登封有限公司二期600MW机组,采用N600-24.2/566/566超临界、三缸四排汽凝汽式汽轮机。两台机组配备四台88LKXC-27.5型立式斜流泵。配套电机为YKSL3400-16型,额定功率3400KW。循环水系统为闭式扩大单元式供水方式,两台机组可并列运行,循环水流量调节根据循环水进水温度,凝汽器真空情况采用增减泵的运行台数来改变。由于季节温差大,夏季需要双机四泵运行,春秋季双机三泵运行,冬季双机两台泵运行,春秋季和冬季时循环水流量偏大,当前的循泵电机转速固定,庄闲最稳公式打。循环水流量无法调节,运行方式单一,造成设备效率偏低,浪费厂用电能。因此,有必要对循泵电机进行节能改造。

  无论是变频节能还是高低速改造,在300MW的机组上已经具备很多成功的案例,600MW单元机组的企业也陆续开始尝试。目前大多数企业选用了高低速改造方式,用一套定子绕组仅改变其接线方式,不再添置任何设备,即可达到两种速度。无论对改造费用、维护保养、运行方便可靠,从目前情况来说都具有相对的优越性。

  根据公式n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比,磁极对数增加一倍,同步转速n1下降至原转速的一半,电动机额定转速n也将下降近似一半,所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。

  由离心泵相似定律知,在不大范围内改变泵的转速,泵的效率近似不变,其性能近似关系为:

  其中Q1、Q2、H1、H2、P1、P2分别表示转速n1、n2水泵的流量、扬程和功率。

  双速高压电机的原理,实际上是将两台极数不同(转速不同)的电机合在一起,制作为一台电机。即一台电机有两个定子线圈,绕在一个定子铁芯内,这两个定子线圈极数不同,均采用星形结线,线圈之间没有任何连接线,相互独立。通过改变抽头接线改变电机极对数,达到改变电机转速的目的。

  采用换相变极法可以得到16/18极双速电机,由于换相后电机抽头较多,给接线造成一定麻烦,为此,需专门装配一个用于调速的接线盒,用连接片进行组合。

  电机进行将原16极绕组改为16/18极双速绕组,改造后的接线极的切换方便、可靠,切换装置美观。改极部分不能影响电机主体部分,改极数据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满足循环水泵出力的要求。

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