41、42循环水泵电机双速运行改造0808[改后].doc

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/DKSJJ9030-18WE2循环水泵额定流量m3/h320403循环水泵额定扬程m17.54海水密度kg/m310285循环水泵额定轴功率kW1797.26循环水泵额定转速r/min3757循环水泵效率%87.28循环水泵电机制造商/湘潭电机厂9配套电动机功率kW240010配套电动机电压V600011配套电动机转速r/min37512配套电动机效率%95.12、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05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：2880408=1.17504106(kWh)；按每度电0.35元计算，可节约电费：28804080.35=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1802=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1214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：2880384=1.10592106(kWh)；按每度电0.35元计算，可节约电费：28803840.35=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： 2880700=2.016106(kWh)。按每度电0.35元计算，节约电费：28807000.35=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：2880700=2.016106(kWh)。按每度电0.35元计算，节约电费：28807000.35=70.56(万元)。两台电机的加装变频器费用约需2102=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05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：2880700=2.016106(kWh)。按每度电0.35元计算，节约电费：28807000.35=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