华电某电厂2×600MW机组节能改造可行性研究报告-循环水泵电机变极.doc

华电xx电厂循环水泵电机变极改造工程可行性研究阶段(2600mw)可行性研究报告xx省电力勘测设计院二九年四月 xx工程咨询资格证书编号：工咨甲电力行业甲级编号： ：目 录1 项目提出背景及改造的必要性12 调查研究的主要依据、过程及结论33 原设备的基本情况34 方案论证45 项目规模和主要内容76 工程实施条件87 主要设备材料明细表及投资估算88 经济效益分析99 评价结论1010 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2600mw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6kv 3800kw yksl3800-16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=26.03 m,流量q1=8.46*0.87=7.36 m3/s。轴功率n1= n0*0.873 原循环水泵16极电机功率p=3800 kw, 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6kv 3800kw yksl3800-16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: 3800kw3800/2500kw设计保证设计保证极数p161616/1816/18额定电压kv6666额定电流a425.2/425.2/279.7/转速rpm370/370/325/效率%989798/9497/93.8功率因素cos0.860.80.86/0.840.8最大力矩倍2.091.82.09/2.01.8起动力矩倍0.820.80.82/0.790.8超动电流倍4.9464.94/5.894.2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0.1125 5449-1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0.1425 f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100）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：无。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：无。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：待定。施工单位选择：待定。6.3工程施工工期：待定。6.4设备制造周期：待定。6.5勘测、设计周期：待定。6.6资金来源等的落实情况：待定。6.7有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况：待定。6.8需要停机、停炉的落实情况：待定。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：待定。6.11其它外部条件是否具备：待定。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（含就地双速切换控制柜）台22动力电缆yjv22-6kv-3x150米1003 控制电缆米10007.2 投资估算表序号名 称费用（万元）备注1 电机改极（含就地双速切换控制柜）2x43=862动力电缆43控制电缆2.54调试费含在大小检修费中5建筑工程费（土建）06其它费用27设计费5合计1007.3 项目总投资: 100万元8 经济效益分析8.1财务评价技术分析根据同类电厂运行经验，采用单泵低速运行、单泵高速运行、双泵低速并联运行、双泵高低速并联运行等5种运行方式，可全年根据循环水温、机组负荷情况灵活运行。改极前每台电机平均功率为3273kw,冬天水温比较低，循环水流量也相对比较少。改级后每台电机平均消耗功率约为2828kw，一年（按2台计算）平均可以节约（3273-2828）*24*360*2=7689600kwh电量。通过节约厂用电量，增加了上网售出电量，提高了电厂的售电收入。建设期利息按5.94%，修理费按2.5%，所得税为25%。按xx省目前上网标杆电价0.4405元/kwh（含税）计算，循环水泵电机变极改造后经济指标如下：循环水泵电机变极改造后经济指标表 序号项目名称单位技术经济指标备注1静态投资万元1002建设期利息万元2.383动态投资