电厂工业泵的双速改造及节能效果

电厂总装机容量为4×600MW，每两台组机组配置四台工业水泵。由于季节温差大，补水流量不尽相同，夏季需要三台泵运行，春秋季节两台泵运行就能够满足补水要求，到了冬季两台泵运行存在流量偏大的情况，同时与循环水泵配套的单速电机在运行中转速恒定，运行方式单一，机组的循环水量不能根据运行工况进行转速调整，电能浪费严重、设备效率偏低，尤其是在低负荷或较冷季节运行时，这种状况更加不利于提高机组的经济效益，既浪费电能又浪费水资源，因此选择合适的调速方式对循环水泵进行节能改造显得十分必要。
一、改造方案的确立
　　目前，火力发电厂中的6kV风机、水泵绝大部分电机都是异步电机，国内外经过长期的研究和探索，异步电机的节能改造技术较为常用方法有两种，即变频改造和双速改造。
　　第一种：加装高压变频器对循环水泵电机转速进行调速控制。这种方法是要增加变频设备，设备的优点是调速作用明显，但也存在初期投资大，维护成本较高，可靠性不高等缺点。
　　第二种：将工业循环泵电机进行变极改造(16极改为16/18极双速)。这种方法是利用电机本身条件，将电机从单速改为双速，在国内应用较多、经验成熟且费用低、工期短，但节能效果可能不如变频装置。
另外，串级调速和永磁改造也是异步电机良好的节能方式，但在大功率高压电机中运用还不是很广泛。
上述两种改造方法都能做到对循环水泵的转速进行调控，保证在改造后的循环水泵的可调性能够提高，达到节能降耗的目标。经充分论证和分析，结合2号机组B级检修工作，认为第二种方法比较符合现场实际，决定对#02A、#02B循环水泵电机采取双速改造方案，两台16极循环水泵电机改造为16/18极双速电机。
二、双速电机的节能原理和改造方法
 

图1、工业泵负载调速节能原理图
上图1为泵类负载调速节能原理图，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：
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
P1/p2=(n1/n2)3
上式中，Q1、Q2、n1、n2、H1、H2、P1、p2分别表示n1和 n2下泵的流量、扬程和功率。
随着异步电动机变极调速技术的进一步发展，研制改进了低速高效双速电机，循环水泵电机进行双速改造，可增加循环水量的灵活性，满足不同季节的供水需要，避免运行泵工作点的严重偏移，提高泵的运行效率，收到显著的效果。
原循环水泵电机为4Y接法，为16极，定子144槽，对4Y接法的循环泵电机，可在原有线圈的基础上，将线圈的连接方法4Y改成2Y/△接法的双速电动机，能满足循环泵在冬天低速运行，夏天高速运行的要求，以达到节能的目的。高、低速的切换时通过改变装在电机外壳上的变极接线板连接方式来实现（变极工作如不计停、送电操作和安全措施仅需20分钟），改造后的双速节能改造前后技术数据见表1

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