凝结水泵电机加装变频器技术更新改造项目可行性研究报告.doc

凝结水泵电机加装变频器技术更新改造项目可行性研究报告项目名称#1机组凝结水泵电机加装变频器主要构成安装变频器需用的房间，开关、刀闸、裂相变压器、整流逆变、控制柜、电缆可研编制人负责部门生产技术部项目负责人一、 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）我厂每台机组安装有2台凝结水泵，一台运行，一台备用。凝泵电机为湘潭电机厂生产的立式电机，型号：YKKL2500-4/1180-1，额定功率2500KW。转速：1492r/min，功率因数：0.88，投产日期：2004年4月26日。凝结水泵为沈阳水泵厂生产，型号：10LDTNB-5J。热工控制方式：随着能源形势的日益紧张，国家出台了一系列节能政策，几大发电公司与国家发改委签定了节能责任状，采用节能新技术、降低厂用电率和发电煤耗进而降低发电成本成为火电厂当务之急和发展方向。高压变频技术的成熟发展和推广成为火电厂泵类、风机的主要节电手段。该技术尤其适用于调节阀门和挡板深度节流的泵类和风机。我厂综合厂用电率设计值为5.66%，主要耗电设备依此为磨煤机、循环泵、一次风机、引风机、凝泵、送风机、供水设备、除灰设备、输煤设备。其中凝泵的耗电率为0.38%，由于凝结水母管上的主调阀在600MW额定负荷下也只有45%的开度，凝泵的节能潜力最大，而其它动力在额定负荷下调节阀门和挡板基本开展，靠实施变频改造的节能潜力不大，凝泵改变频对机组的风险也相对较小，因此我们经过技术分析后决定首先对凝泵实施变频改造。技术更新改造项目可行性研究报告二、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）邯峰电厂凝结水泵电机容量2600KW，同我厂凝泵电机2500KW相近，通过对邯峰电厂的调研：邯峰电厂从改造后运行的情况看，节能效果平均应在60%以上，运行反映现变频泵调节效果非常好，凝汽器水位波动很小。#11凝泵与#21机凝泵在同等负荷下比较，6kV电流有大幅度降低，#11凝泵在360MW、450MW、610MW、660MW负荷下的电流分别为46A、61A、105A、128A，#21机凝泵在同等负荷下的电流分别为175A、188A、210A、218A。节能效果显著。具体情况如下：负荷(MW)节电效率(%)360734007245067500626105066041按照节电60，电价0.3元/KW.h，年运行6000h（06年省发改委指导的利用小时）计算，每年会节约2600600.36000280.8万元，不到一年可收回250万元的投资。凝结水泵由节流调节改为变频调速后，不但可以节约大量的电能，在提高凝结水系统运行可靠性与延长设备的使用寿命等方面也有很多优点。 减少汽水损失：缓解凝结水再循环门冲刷严重的情况。 凝结水泵的运行可靠性提高、寿命延长：凝结水泵采用变速调节后，它经常运行在低于额定转速数值上，因泵的必需汽蚀余量，近似与泵的转速平方成正比。所以泵内发生汽蚀的可能性大大降低。由于泵转速低，使水泵的轴承和轴封的寿命延长。 凝结水泵配套电机的寿命延长：采用变频调速后，可以实现低转速的平滑启动，这就消除了定速电动机启动时产生的起动冲击电流对电动机产生的剧烈冲击，而这个冲击力会减少电动机的绝缘寿命，也会缩短电动机轴承、轴、绕组的寿命。技术更新改造项目可行性研究报告二、 可行性方案：（从可能设计的方案中，选出-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）根据现场实际情况，拟在脱硫变区域建设安装变频器的小间，房间大小，宽2.5米，长10米。在机组600MW正常运行方式中，凝结水流量1548t/h，凝结水主调门开度在45%左右，凝结水主调门前压力3MPa，凝结水主调门后压力1.5MPa，凝结水调门前后压降占凝结水泵出口总压头的50%。凝泵变频改造有两种方案：方案一：只在一台泵上实施变频改造，一般情况下运行变频泵，变频泵及回路故障时切换成另一台工频泵运行。这种方案要求热工有两套控制逻辑，一套控制变频泵，一套控制母管上的主调阀，而且在变频泵和工频泵切换时，热工两套控制逻辑也无扰切换，这在策略实现上有一定障碍。方案图如下：符号说明：QF1、QF2：凝泵原有高压开关，保留K1、K2、K3：组成#1凝泵旁路刀闸柜，K2和K3机械互锁系统常规运行模式：1、 #1机组配置两台100%容量的凝结水泵，一台变频运行，另一台工频备用。2、 正常运行时，比如#1泵运行在变频调速状态，供电电源通过QF1、K1给变频器供电，然后通过K3至#1凝泵电机，#1凝泵变频运行；此时，QF2分闸，#2凝泵电机处于工频备用状态，随时可以工频自动启动。3、 当#1泵或变频器出现故障时，立即通过DCS闭合QF2使#2泵工频启动；同时#1泵和变频器停机检修。4、当#1泵或变频器故障解除后，可以再变频启动#1泵。2台凝泵短时同时运行，当#1变频泵达到一定转速后，关停#2泵。恢复到#1泵变频运行，#2泵工频备用状态。5、变频器检修时，也可以通过旁路刀闸柜将#1凝泵切换到工频运行。6、建议定期运行#2工频备用泵，确保#2泵状态正常。方案二： 变频装置与电动机采用“一拖二”方式（如图2所示），一台机组采用一套变频器可以轮流拖动两台凝结水泵运行。电气接线如下图：变频系统M#2凝结水泵#1凝结水泵#2凝泵变频开关QF5QF4#1凝泵变频开关#2凝泵工频开关QF3QF2凝泵变频开关#1凝泵工频开关10kV B段A段10kV 变频器QF1M说明：1、QF1、QF2、QF3是用户开关，是真空断路器； 2、QF4、QF5是变频器系统内的开关，； 3、分别从10kV工作段及变频器开关柜出口引两根电缆到凝泵电动机接线盒。凝结水泵工频电源各自采用一个开关，变频器电源采用一个开关，变频器输出采用两个开关进行切换便能实现两台泵的正常运行和切换；#1凝泵工频开关（QF1）与#1凝泵变频开关（QF4）互锁；#2凝泵工频开关（QF3）与#2凝泵变频开关（QF5）互锁；#1凝泵变频开关（QF4）与#2凝泵变频开关（QF5）互锁，将能保证旁路系统的安全运行和切换；启动前，变频器控制系统同时对#1凝泵变频开关（QF4）和#2凝泵变频开关（QF5）进行检测，只有当这两开关只合上一个，变频器才能就绪，变频方式启动#1凝泵；#1凝泵工频开关（QF1）和#2凝泵工频开关（QF3）两个开关与凝泵变频开关（QF2）不用作互锁，便于以后变频器的维护和检修。一个变频器带两台凝泵，即“一拖二”。这种方案对于热工来说要考虑的问题更多，而且我们周边的一个单机300MW的电厂就是“一拖二”发生问题导致停机，属地电研院专门发出情况通报，建议凝泵变频改造不采用“一拖二”方式。方案三：变频装置与电动机采用“一拖二”方式（如图2所示），一台机组采用一套变频器可以轮流拖动两台凝结水泵运行。电气接线如下图： 凝结水泵工频电源各自采用一个开关，变频器输出采用三个刀闸进行手动切换实现两台泵的正常运行和切换； 一个变频器带两台凝泵，即“一拖二”。这种方案对于热工来说要考虑的问题更多，而且我们周边的一个单机300MW的电厂就是“一拖二”发生问题导致停机，属地电研院专门发出情况通报，建议凝泵变频改造不采用“一拖二”方式。我们经过技术分析和比较后，最终决定采用第一种方案，并按照我厂凝泵的实际位置，本着节省电缆和管道的原则，首先在#1机组检修中对#11凝泵实施变频改造，同时加大了热工控制策略配套研究的力度。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）主要工作内容:1. 根据国华公司精神参加设备招标采购，选定厂家。2. 供货厂家现场共同制定设备安装调试方案。3. 变频器小间建设，安装制冷空调。4. 电缆辐射及变频器设备安装调试。5. 试运行。6. 竣工验收及结算。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）落实的时间安排在一期工程规划范围内，利用空余场地，不需要征地。2、项目招标时间安排：设备招标：根据国华公司安排。3、项目实施计划安排（1）前期调研完成可行性报告：2007年6月6日-2007年12月30日（2）设备制造（订货）时间：2008年5月25日-2008年8月31日（3）土建、安装、调试时间：2008年7月1日-2008年9月30日（4）试运行时间：2008年9月30日-10月30日（5）竣工验收及结算时间：2008年11月1日-2008年11月30日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 单位：万元工程前期费0施工费15设备费186其它费20材料费5工程总投资260（2）项目概(预)算明细表（如有多页,可另附在报告后面）技术更新改造项目可行性研究报告七、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）l 变频改造完成后，可有效降低厂用电率，节约能源。l 投入运行后，有望在1-2年内收回成本。技术更新改造项目可行性研究报告八、部门审查意见： 年 月 日九、主管领导意见： 年 月 日