优秀qc成果降低重油泵能耗

1、降低重油泵能耗发布人：方 明中国国电集团公司九江发电厂储运部电修班QC小组一、企业简介 国电九江发电厂位于庐山北麓，北临长江，西靠九江长江大桥和京九铁路，水源充足，交通便利。开工兴建于1977，先后建成投产了三期工程、六台机组，装机容量136万千瓦。其中#5、#6是江西省首家利用外资建设的电力工程，该工程利用日本海外协办基金贷款及国内局部融资兴建，工程规模为两台350MW发电机组。小组名称二、小组概况：储运部电修班QC小组成立时间小组活动精神：严谨 进取 质量 先行课题名称：降低重油泵能耗课题类型：现场型小组成员构成序号组内职务姓名性别文化程度职称教育时数1组长方 明男大专助工832组员易跃萍

2、男高中技师833组员陈接新男高中技师834组员罗 纲男本科工程师755组员王 亮男本科助工506组员刘 军男中专工人707组员曹国斌男高中工人50备注：平均受QC教育时数70.57小时，且全部通过全国质协QC统考，获合格证书。小组成果曾1997年、1998年、2000年和2003年四次获省优，2004年在“路桥建设杯全国QC成果发表赛中，荣获一等奖，并推荐为国优成果。课题注册日期：出勤率：100%活动时期： 注册号：4412-2004-CY-0505三、设备简介重油作为火电厂重要的辅助燃料，必须保证其在系统内以足够的压力连续循环，从而满足不同状况下发电机组对重油的需求。重油系统运行是否稳定，设

3、备工况是否良好，直接关系到发电机组的平安运行和全厂经济指标的实现。我厂重油系统设计一、二期和三期各三台重油泵，作为重要的用电负荷，重油泵年消耗电能在两百万度左右。图一 重油系统示意图动力电源母线重油泵电机增压泵送往一、二期 送往三期四、选题理由1、随着国内煤炭市场供求矛盾日益突出，煤炭价格一路飙升，使得我厂的发电本钱大幅增加。厂部要求我部门深挖内部潜力，减少用电设备能耗，降低发电本钱。2、重油泵作为我厂重要的用电负荷，月耗电量近14万度，从中寻求节能降耗的途径，显得尤为重要。因此，我们选定了这次活动的课题：降低重油泵能耗。五、活动方案阶段活动方案时间0470480490410041104120

4、51052053PDCA检查实施稳固方案方案选择课题方案实际现状调查方案实际确定目标方案实际原因分析方案实际要因确定方案实际制定对策方案实际对策实施方案实际效果检查方案实际稳固措施方案实际总结打算方案实际六、现状调查1、现状调查一为了摸清楚重油泵额外损失了多少电能，我们通过查阅2004年1月7月间重油泵实际消耗电能数，并对重油泵的电能消耗情况进行统计分析，在此根底上我们还通过查阅设计资料，将该数值与能耗参数产生额定压力时至少所需消耗的电能进行比拟，得出重油泵能耗损失情况：见表一表1 2004.1 7月 重油泵能耗损失统计表统计月份实际能耗万千瓦时能耗参数万千瓦时能耗损失万千瓦时结论/月重油泵不

5、但能量消耗大，而且其能耗损失也非常大，在7个月的调查期内，能耗损失达万千瓦时，月平均万千瓦时。2、现状调查二我们通过查阅有关技术资料，根据回油流量、空载电流和输油管等参数进行相应换算，对重油泵损失的54.4万千瓦时能耗进行分项统计见表2。表2 2004. 1 7月重油泵能耗损失分类调查表序号工程能耗损失万千瓦时累计万千瓦时累计%1回油损耗2电机损耗3油管损耗4传动损耗5其它损耗100为便于更为直观地分析重油泵的能耗损失分布情况，我们绘制了排列图见图2。图2 重油泵能量损失排列图能耗损失万千瓦时累计%96.4%93.1%10088.0%508058.3%40电机启动能耗大620402000其它损

6、耗回油损耗油管损耗传动损耗电机损耗 结论：造成重油泵能耗损失长期偏高的主要问题点就是： = 1 * GB3 回油损耗 = 2 * GB3 电机损耗，它们占总能耗损失的88.0%。七、确定目标目标值设定将重油泵月平均能耗损失降至3.5万千瓦时。万千瓦时图3 目标值柱状图 月平均能耗损失万千瓦时0万千瓦时目标值活动前2、设定目标值依据由现状调查表中的排列图可知：只要解决70%的回油损耗和电机损耗70%)/72.98万千瓦时。考虑到风险因素，将目标放宽至3.5万千瓦时。测算分析小组有着成功解决如叶轮给煤机、桥抓等较小容量负荷能耗偏高问题的经验，最高的降耗幅度达70%，为小组能顺利实现目标值提供了技术

7、和心理上的保障。技术分析+69小组由工程师、技师、设备分管人形成的立体式人员结构，对活动中可能出现的困难局面，提供了人员方面的保障。人员分析结论：目标值可行八、原因分析图4 运行方式不理想、驱动电机能耗损失关联图无自动调压装置锅炉燃烧不稳定锅炉频繁投油煤炭紧缺不能自动调压压力调节反响滞后煤质差供油压力调整不及时优质煤存量有限压力变化频繁回油门开度调整不当回油门长期开启回油损耗母管压力高低油压信号未反映到自投回路备用泵不能自投增压泵产生压力高电机长期高速运转自投回路不动作电机额定转速高电机参数不理想电机不能变速运行无电机调速装置电机启动次数频繁电机为单速形式电机损耗控制回路故障多电机机械损耗大大

8、定期润滑缺乏装配质量差继电器回路动作不稳定润滑油性能不好装配工艺不到位润滑脂选型不当润滑制度执行不严九、要因确认表3 回油损耗、电机损耗要因确认表序号末端原因确 认 内 容结 论1无电机调速装置重油泵配用的电机功率为200千瓦、额定电流为365A、额定转速为2982转/分钟，经小组现场测算，电机在系统投油和不投油重载和轻载两种情况下，最大的负荷差达110KW。但是由于无调速装置，使得电机长期高转速运行，而由此产生的高油压被迫通过回油门释放。要因现场测算2无自动调压装置小组经调查后发现，现场的压力调节完全是靠手动操作来实现。运行人员通过控制回油门的开度，来决定释放压力的多少，以次来保证管路的正常

9、压力。如果碰到压力突变或压力变化较频繁时，就很难保证及时、准确的操作。经统计，2004年1-7月，由于压力调整不当而造成的负荷损耗达8.3万千万时。要因现场调查、统计分析3煤炭紧缺煤炭市场的供求矛盾日益突出，厂部也积极加大了对煤炭的采购力度，基层班组无力解决。非要因现状分析4低油压信号未反映到自投回路因为重油泵在一般情况下是单台运行，其余5台全部作为备用。当系统对重油需求量较大时，单台泵就不能满足压力要求了，此时就必须及时启动备用泵，以次来维持系统压力。小组统计了运行记录后发现，因低油压信号未反映到自投回路，2004年1-7月备用泵应自投次数为3次，自投成功次数为0次，所以必须加以解决。要因现

10、场调查、统计分析5电机参数不理想小组现场调查后发现，电机的性能参数确实对功率输出造成了影响，但是，其作为一个大型的部件，如要进行更换，投入太大。非要因现状分析6装配工艺不到位为了检测驱动电机的装配工艺，小组对现场的6台电机分别做了空载实验，并记录下空载电流：A1-85A；B1-83A；C1-87A；A2-81A；B2-81A；C2-83A，没有发现超过额定值。非要因实验测量7润滑制度执行不严小组通过查阅润滑记录，并对照了检修记录和检修工作票，没有发现超期运行的现象。非要因资料分析8润滑脂选型不当根据现场不同的润滑需求，选择具备相应性能特点的润滑油，直接关系到润滑效果的好坏。重油泵驱动电机所使用

11、的二硫化钼润滑脂，不能适应现场的长周期、高速运转，使电机的小修周期被迫缩短。小组查阅了检修记录后发现，重油泵驱动电机小修周期由一般需求的6个月，缩短为4个月。要因现场调查、统计分析9继电器回路动作不稳定继电器回路动作是否稳定，直接关系到电机的起停次数和系统运行方式的稳定，对重油泵的能耗损失造成影响。小组统计运行记录后得知，2004年1-7月因继电器回路故障造成的重油泵停运次数为5次，由此产生的能耗损失为0.7万千万时。要因统计分析通过论证，我们确认了造成回油损耗和电机损耗的五个方面主要原因： eq oac(,1)无电机调速装置； eq oac(,2)无自动调压装置； eq oac(,3)低油压

12、信号未反映到自投回路； eq oac(,4)润滑脂选型不当； eq oac(,5)继电器回路动作不稳定。十、对策措施为了更好地解决问题，我们针对造成回油损耗和电机损耗的五个方面主要原因，逐一制定了相应的对策，并明确了责任人和完成时间。表4 回油损耗和电机损耗对策表序号主因目标对策措施负责人方案时间1无电机调速装置实现电机0-2982转的无级调速加装电机调速装置1、确定调速装置的类型、型号；2、申请购置调速装置；3、安装调速装置。方 明易跃萍罗 纲陈接新刘 军2无自动调压装置实现压力0加装压力传感器选择适当的压力传感器；安装压力传感器将信号采集线接入压力调整单元。陈接新王 亮3低油压信号未反映到

13、自投回路实现低油压自投动作率100%将热工的低油压信号动作接点引入自投回路1、选定带有低油压信号动作接点的热工压力表；2、将低油压动作接点接入自投回路；3、进行自投动作实验。方 明罗 纲4润滑脂选型不当恢复到6个月的正常小修周期加注高性能润滑脂选择润滑脂类型及品牌；2、重新加注润滑脂。易跃萍陈接新方 明刘 军曹国斌王 亮罗 纲5继电器回路动作不稳定逻辑动作成功率100%用新型元件实现回路动作选择适当的PLC；申请购置安装调试方 明罗 纲十一、对策实施实施一：无电机调速装置确定调速装置的类型、型号针对当前大功率变频器技术较为成熟，市场成型产品品种较多的现状，小组决定采用变频器来实现电机的可调速运

14、行。在确定变频器型号与品牌时，充分考虑了拟用变频器的性价比以及其与现有设备的匹配情况。最后，我们选中了艾默生公司的EV2000型变频器。现对该型变频器与现场设备的匹配情况列表如下：表5 EV2000型变频器与现场设备的匹配情况统计表项 目项 目 描 述与现场匹配情况输入额定电压；频率三相，380-440V；50/60HZ现场380V、50HZ交流输入允许电压工作范围电压：320-460V；电压失衡率：35%；频率：5%现场能到达要求输出额定电压380V与电机匹配频率0-650HZ与电机匹配过载能力120%额定电流1分钟与电机及配电系统匹配主要控制性能调制方式磁通矢量PWM调制精度高于现场调速范

15、围1：100符合现场要求启动转矩0.5HZ时180%额定转矩符合现场要求运行转矩稳定精度0.5%额定同步转矩符合现场要求转矩提升自动转矩提升，手动转矩提升0.1%-30.0%符合现场要求申请购置调速装置 = 1 * GB3 2004年8月5日，由方明按小组确定的变频器型号、规格填写了请购单，并上交本部门电气专工； = 2 * GB3 2004年8月7日，经领导批准后，请购单上报物资部门进行采购； = 3 * GB3 2004年8月10日，变频器到厂仓库，小组成员刘军到仓库验证并将变频器领回班组。安装调速装置为能更充分地利用现有资源，使得在不影响降低稳定系数和使用效果的前提下降低改造本钱。改造中

16、通过改变配电方式，实现了一台变频器可分别切换控制三台重油泵。图5 改造后配电示意图 动力电源母线KM6KM2KM4KM5KM3KM1变频器负荷开关重油泵电机小组在检查过程中发现，所安装的变频器输出频率低于30HZ时，重油泵电机就会发出强烈的低频啸叫声，为此，小组经过屡次调整发现，将变频器控制功能中的载波频率一栏调至最大值5，从而逆止低频啸叫。图6 调整前、后电机噪音曲线示意比照图时间分贝调整前噪音曲线调整后噪音曲线结论: 实现了电机0-2982转的无级调速，到达了目标。实施二：无自动调压装置选择适当的压力传感器为了能将供油母管的压力情况连续、实时的送入压力调整单元，从而实现根据母管压力变化的自

17、动调压，小组决定采用上海川仪仪表厂生产的0-6MPA显示远传压力表。安装压力传感器 = 1 * GB3 2004年8月11日上午，上海川仪仪表厂生产的0-6MPA显示远传压力表经检查确认合格，并征得平安生产部及油务运行班同意后，小组成员现场撤除原安装在供油母管的不具远传功能的压力表； = 2 * GB3 2004年8月11日下午，将新的0-6MPA显示远传压力表安装就位。将信号采集线接入压力调整单元2004年8月13日，信号采集线一次性正确接入压力调整单元。图7 远传压力表安装及工作示意图供油母管0-6MPA显示远传压力表 压力调整单元结论：实现了压力03.5MPA的自动调节，到达预期的目标。

18、实施三：低油压信号未反映到自投回路选定带有低油压信号动作接点的热工压力表；小组在油务运行控制室，对一、二期和三期供油母管的压力监控表进行认真的检查，发现该XMF-F803型仪表具有低油压信号动作输出并且还有空的备用接点，所以小组决定取用该备用接点。将低油压动作接点接入自投回路；图8 低油压动作接点接入自投回路工作示意图中间继电器XMF-F803型压力表备用泵自投控制回路进行自投动作实验。表6 备用泵自投实验统计表项 目第一次实验结果第二次实验结果第三次实验结果第四次实验结果第五次实验结果自投成功率#A1重油泵成功成功成功成功成功100%#B1重油泵成功成功成功成功成功100%#C1重油泵成功成

19、功成功成功成功100%#A2重油泵成功成功成功成功成功100%#B2重油泵成功成功成功成功成功100%#C2重油泵成功成功成功成功成功100%结论：低油压备用泵自投率为100%，完成了目标。实施四：润滑脂选型不当选择润滑脂类型及品牌；小组在咨询了设管理部后了解到，当前在如重油泵电机这样长周期、高速运转的设备上，可以采用“铁霸润滑脂。该润滑脂的主要技术指标是二硫化钼的3倍以上，所以小组决定采用。重新加注润滑脂。表7 重油泵电机重新加注润滑脂记录表项 目加注时间加注人验收人验收结果#A1重油泵2004易跃萍陈接新罗 纲合格#B1重油泵2004方 明刘 军罗 纲合格#C1重油泵2004曹国斌王 亮罗

20、 纲合格#A2重油泵2004易跃萍陈接新罗 纲合格#B2重油泵2004方 明刘 军罗 纲合格#C2重油泵2004曹国斌王 亮罗 纲合格结论：恢复到6个月的正常小修周期，到达预期目标。实施五：继电器回路动作不稳定选择适当的PLC；小组对目前已经在所管辖设备上使用的各款小型PLC比照后得出：欧姆龙牌CPM2A型PLC使用在环境恶劣的采样机现场，效果良好，投用3年多来，未发生逻辑上的故障。申请购置PLC；小组在经过了严格的物资请购手续后，于2004年8月18日对所需PLC进行验证后，顺利地从厂仓库领回。安装调试PLC。 eq oac(,1)、2004年8月18-19日，PLC及辅助元件安装就位； e

21、q oac(,2)、2004年8月19-20日，在供给厂方技术人员的协助下，完成重油泵控制回路的逻辑程序输入； eq oac(,3)、2004年8月23日，通过手持编程器模拟外部信号，对PLC的控制功能进行测试。表8 PLC控制功能测试记录表项 目实验次数正确动作次数错误动作次数动作成功率#A1重油泵30300100%#B1重油泵30300100%#C1重油泵30300100%#A2重油泵30300100%#B2重油泵30300100%#C2重油泵30300100%结论：逻辑动作成功率100%，到达预期的目标。十二、效果检查、比照一目标值检查我们小组将所有的实施工程于方案时间内实施完毕，在效果检查期间，我们对重油泵的能耗损失情况进行了统计。表9 2004.9 2005.2月重油泵能耗损失统计表统计月份实际能耗万千瓦时能耗参数万千瓦时能耗损失万千瓦时结论8.7761.13/月3.07在7个月的效果检查期内，总能耗损失只有万千瓦时，