300MW机组开式循环水泵优化运行方案(火电).docx

300MW机组开式循环水泵优化运行方案创新项目完工报告 批 准：审 核：编 制：年 月 日创新项目完工报告一、项目简介 （一）项目名称：300MW机组开式循环水泵优化运行方案（二）项目负责人：XXX项目组成员：XXX（三）项目开、竣工时间：2015.01-2015.10二、项目提出背景 开式循环冷却水系统水源来自循环水系统，主要向耗水量大且对水质要求不高的设备提供冷却水。XX公司开式循环冷却水系统的主要作用有：闭式水热交换器冷却水，电泵电机、工作油、润滑油冷却水，热网循环泵工作油、润滑油冷却水，主机冷油器冷却水，真空泵冷却水、小机冷油器冷却水等。开式水配备两台开式循环水泵，其参数见下表开式循环冷却水泵泵参数电机参数型式单级双离心泵型号Y3355M1-6型号N600-M27/437T额定功率185kW流量2600m3/h额定电压380/660V扬程17m额定电流338/195A转速990r/min转速991r/min必需汽蚀余量6.3m功率因数0.88配用功率185kW接线方式△/Y两台开式泵目前有工频和变频两种运行方式，互为备用。工频运行方式的优点是开式循环冷却水水量大，开式水可靠性较高。但是缺点也十分明显：1、开式泵转速不能调节，无法根据用户需要调整开式水量，运行方式不灵活。2、开式泵长期在工频模式下运行，造成电机在额定电流下工作，既浪费电能，又影响电机寿命。3、开式泵工频运行，造成开式水量相对过大，开式水用户经常调门开度很小，节流损失较大。三、项目方案开式泵改造前的状况可以总结为，长期工作在工频模式下，提供的开式水量过大，用户消耗不了，造成电能浪费。开式泵加装变频器改造后，根据不同季节里开式水的需求，充分利用变频器，合理调整开式泵的运行方式，实现开式泵既安全又节能的运行。首先，我们要探讨一下变频模式是否节能。1、理论依据我们需要引入几个定律流量比例定律：水泵的流量与转速成正比 Q1/Q2=n1/n2扬程比例定律：水泵的扬程与转速的平方成正比H1/H2=(n1/n2)2轴功率比例定律：水泵的输出功率与转速的3次方成正比 P1/P2=(n1/n2)3见图1所示B点工作状态：工频运行，流量通过调整门调整，此时的管道压力设为R1 C点工作状态：取消调整门，通过变频器调速改变流量，此时管道压力设为R2 设R2 ＜R1，F2=40Hz，根据轴功率比例定律 P2/P1=(n2/n1)3=(40/50)3=0.512可见，在此假设条件下变频模式运行耗能只是原来的一半，之所以节能效果如此明显，是因为取消了调整门后，管道阻力下降，减少了用于抵消调整门阻力的能耗。2、运行方式 1）开式泵变频运行可以节约电能，但开式循环冷却水系统可靠性会有所下降，考虑到事故、试验等特殊情况，#1开式泵以变频模式作为工作泵，#2开式泵工频模式作为备用泵。 2）张热公司所在张家口地区冬季气温较低，导致循环水温度较低，此时开式水用户用水量下降较多，由于冬季循环水采用1台低速泵或中速泵运行，即使采用低速泵，来水压力为0.15MPa，可以满足开式水用户用水量。因此冬季采用开式泵旁路运行方式，既循环水经开式泵旁路直接向开式水用户供水，#1开式泵采用变频备用，#2开式泵采用工频备用运行方式。但是考虑到开式水作为热网工作油和润滑油的冷却水，带热网循环泵的机组需要启动一台工频开式泵。3）边界条件。开式水所带用户既包括开式水直接用户，也包括闭式水热交换器，所以开式水供水量，应根据开式水和闭式水用户所需冷却水是否能够满足来确定。根据规程所列开、闭式水各用户冷却水温度可知，开式水运行需满足闭式水温为26-35度，因此开式泵运行方式应根据闭式水系统回水温度确定。a、当闭式水回水温度超过35度，退出开式泵旁路运行方式，改为#1开式泵变频方式运行。b、若闭式水回水温度高于35度，开式泵变频器长期满转速运行，应倒为#1开式泵或#2开式泵工频运行，另一台工频备用方式。c、当闭式水回水温度低于26度时，应把开式泵工频运行倒为#1泵变频运行，#2泵工频备用方式。d、若闭式水回水温度不高于35度，开式泵变频器长期0转速运行，应倒为开式泵旁路运行方式。e、无论何种运行方式，当发现调门开展，温度继续上涨时应及时切换开式泵运行方式。四、项目实施情况图2为变频模式和工频模式在各个月份中日均耗电量的对比图2上图为开式泵各种运行方式在典型月份的对比。可以看出，春季和秋季，既开式水需求量在较低水平，但又不能倒为开式泵旁路运行方式时，投入变频模可节约可观的电能，即使是在开式水用水量较大的夏季，省电效果也十分明显。而进入冬季后，开式水投入旁路运行，两台开式泵全部停运，能耗几乎为零，每天都可节省大量的电能。五、经济效果评估： 灵活调整开式泵运行方式，可以节约大量的电能，根据抽样统计结果显示