循环水泵电机双速改造在发电厂中的应用

摘 要：节能、环保是当今企业可持续发展的永恒主题，企业为了追求效益最大化，就必须搞好自身的节能降耗、节能减排等工作。为了从根本上降低厂用电率，全面提高机组经济效益，发电厂就必须开展辅机节能降耗的工作。某发电厂以高压辅机节能降耗为抓手，对#1循环水泵电机进行了极数改造。通过改造前后运行参数的对比分析，节能降耗效果十分明显，产生的经济效益也相当可观。

关键词：循环水泵；电机；双速改造；发电厂

1 概述

某发电厂汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产的汽轮机，为超临界、一次中间再热、单轴、高中压分缸、三缸双排汽抽汽凝汽式汽轮机，型号为：C350-24.2/1.35/566/566，额定出力350MW，最大连续出力为364MW。该汽轮机采用定-滑-定运行方式；汽轮机具有八级非调整回热抽汽，额定转速为3000r/min。

该发电厂单台机组设两台循环水泵、两台凝结水泵，四台低压加热器，一台轴封冷却器，一台内置式无头除氧器，一台300m3除盐水贮水箱和一台凝结水输送水泵，凝结水精处理采用中压系统。机组配置2×50%BMCR汽动给水泵及1×30%BMCR调速电动给水泵，三台高压加热器采用大旁路系统，给水泵汽轮机排汽进入主汽轮机凝汽器。凝汽器采用单背压、单壳体、双流程、表面冷却式凝汽器，汽侧抽真空系统设置两套100%容量水环式真空泵。

2 循环水泵电机双速改造介绍

该发电厂单台机组设计两台循环水泵采用一运一备。循环水泵的作用是给凝汽器内的不锈钢管供水，冷却汽轮机做完功后所排出的乏汽。凝汽器所需的冷却水量与机组所带的负荷及进水温度有关，机组负荷低或者进水温度较低，凝汽器所需水量就较小，反之亦然。由于冷却水水温因季节的不同而不同，冬季时，循环水温较低，凝汽器所需水量就相对较小。因此，有必要考虑随机组负荷及季节变化而调整循环水量的问题。由于循环水泵配套的是恒速电动机，不能通过调节循环水泵的转速来改变循环水流量，故存在电能浪费的现象。

该发电厂领导及相关专业技术人员经过充分酝酿，决定对#1机A循环水泵电机进行极数改造，以便达到节约电能的目的。虽然电动机的调速方法很多，但双速改造对大功率循环水泵电机来说，无论是改造费用、维护保养、操作复杂程度还是运行可靠性方面，都具有无可比拟的优势。

循环水泵电机极数改造实施办法：

循环水泵电机作为三相异步电动机，其转速是由电机的“极数”决定的，而三相异步电动机的“极数”是指定子磁场磁极的个数。由于电机定子绕组的连接方式不同，可形成定子磁場的不同极数。电动机的极数是根据负荷需要的转速来确定的，电动机的极数直接影响电动机的转速，而电动机转速（n）=60x电动机频率（f）/电动机极对数（p）。故可以通过人为改变电机的极数以达到改变转速的目的。

在不增加电机附属设备的情况下，通过改变#1机A循环水泵电机的定子绕组接线方式，从而达到电机双速改造的目的。它是以电机高转速档为基本极，进行对称线轴优化，以便达到低转速档的单绕组双速的要求。在实施过程中，首先将该循环水泵电机在两种极对数下的绕组引线全部引出，然后在该循环水泵电机中性点接线盒旁边，重新设置一个双速切换的出线箱，通过改变接线端子上连接片的连接位置来改变该电动机的极数，从而达到改变转速的目的。

3 循环水泵电机双速改造前后的参数对比

该发电厂#1机A循环水泵改造前与改造后的设备参数对比如表1所示。

从表中可以看出，该电机双速改造后，在低速档运行时功率下降为1270kW，相比改造前降低了630kW。这个低速档在冬季及机组低负荷运行中即可灵活运用，从而达到节能降耗的目的。

4 循环水泵电机双速改造后的节能分析

改造后的循环水泵当选择高转速运转时，功率为1900kW，转速为427r/min；当选择低转速运转时，功率为1270kW，转速为373r/min。该发电厂完成#1机A循环水泵电机双速改造后，运行部便制定措施，在低负荷及环境温度低时选择低转速运转，从而降低了循环水泵的运行电耗。

根据现场实际运用的参数对比分析，每年以冬季及低负荷累计运行时间1440h计，该电机双速改造完成后，当采用低转速运行时，每年可节约用电：（1900-1270）×1440×10-4=90.72万千瓦时。按耗电电费0.5元/千瓦时计算，每年可节约电费90.72×0.5=45.36万元。

5 结束语

企业要长期生存发展，就必须强化成本管理，搞好挖潜增效的工作。企业要在发展壮大的同时，达到国家对环境保护和节能减排的要求，那就必须找到适合自身的可持续发展模式，而开展节能降耗及节能减排工作就是一条切实可行的路。该发电厂立足于自身实际，狠抓辅机的节能降耗工作，全方位降低了全厂厂用电率及供电煤耗，为企业自身创造了非常可观的经济效益，这一发展思路必将在电力系统中大力推广。

参考文献

[1]华东六省一市电机工程（电力）学会，江苏省南通市电机工程学会.电工进网作业考核培训教材（工业企业电工部分）[M].北京：中国电力出版社，1998.

[2]舒服华，王艳.电机节能降耗技术和方法探讨[J].电机技术，2008.

[3]白连平.“电机节能技术”课程的的改革探索[J].电气电子教学学报，2012.

作者简介：蒋厚田（1973-），男，重庆人，本科学历，国电肇庆热电有限公司工程师、高级技师，研究方向：电气工程及其自动化。