摘要：為跟隨季節和負荷的變化，凝汽器循環水供水量通常只有依靠增減循環水泵的臺數來實現調節，而單臺循環水泵電機容量大，經常出現不在經濟工況點運行的情況。為了節能降耗，將原循環水泵電機改為雙速電機。改造投用后，不但使運行維護量少，而且節能效果明顯。
關鍵詞：雙速電機；循環水泵；節能
Energy-saving Application of Dual-speed Motor for Circulating Water Pump in Power Plant
Liu Guisheng．Ma Junchi，Ding Ping．Mao Shiping，Ding Ming
（Equipment Management Department，Guodian Jianbi Power Plant，Zhenjiang 2 1 2006，China）
Abstract：With the load and season changing， circulating water of condenser only Can be adjusted by number changing of the circulating pump．But single circulating pump motor capacity is great an d not economic．To reduce energy consumption，the original plant circulating pump motor was changed to dual-speed motors．The conversation not only reduced operation and maintenance，and was efficient in energy-saving．
Key words：dual——speed motor；circulating pumps；energy-saving
1 改造前的運行情況
本廠六期共安裝有2臺330 MW 機組。汽輪機型號為N330—16．67／538／538，兩臺機組配置有4臺50％容量的循環水泵（編號分別為31號、32號、33號、34號），型號為PHZ1600—1100型，流量為23 400 m ／h，揚程16 m。配套電機型號YL1800—16／1730—1，功率1 800 kW，電壓6 000V，轉速371 r／min。2臺330 MW 機組的循環水系統采用母管制運行方式。
在實際運行中，不同負荷、不同季節的凝汽器供水量只有依靠增減循環水泵的臺數來調節。在春、秋季節及冬季高負荷工況下會出現2臺循泵供給2臺機組的冷卻水量嫌少，3臺循泵機組供給的冷卻水量又偏多的局面。為了實現機組節能降耗的目標，將循環水泵電機由單一轉速改為由雙速電機驅動，在四季水溫及負荷工況變化時，通過改變循泵電機轉速和幾臺循環水泵不同轉速組合的運行方式，從而，大幅度降低循泵耗電量成為技術人員急需解決的一大課題。
2 循泵電機改造的可行性
由循泵的性能曲線來看，在較小范圍內改變循泵的轉速，循泵的效率近似不變，而流量（Q）、揚程（ ）、功率（P）與轉速則相應近似成一次方、二次方、三次方關系下降，從理論上可以做到改變較少的轉速，降低較大幅度的功率值，而流量、揚程下降幅度較少，從而實現節能降耗的目的。假設16極時流量為Q1，揚程H1，功率為P1，改18極后流量為0．888Q1，揚程0．789H1，功率為0．7P1。
將高轉速電機改低轉速，轉子圓周速度降低，軸承發熱會得到改善。雖然電機因轉速降低而通風條件變壞，但因定子電流減小，定子銅耗也會明顯減小，發熱量減小，所以不會造成電機整體溫度的升高。
本廠6期循環水泵所采用的電機型號為YL1800—16／1730—1，功率1800 kW，電壓6000V，轉速371 r／min，極數為16極，電機定子槽數為108槽、轉子槽數為132槽，雙鼠籠結構。首先，確定在不更換定子鐵芯的前提下，將同一繞組經改變其組合而得到16極及18極兩種不同的極數：另外，為防止因轉換為18極時電機產生異常的振動及噪聲，對定轉子槽數進行了核算，以滿足變極的要求。
3 循泵電機改造的方法
項目中，對32號循泵電機進行改造。
（1）對電機的相關參數進行核算，將循環水泵電動機由原單一轉速即16極371 r／min，改為可通過改變外部接線端子而實現的l 8極333 r／min和l6極37l r／min兩種轉速。
（2）電動機保證在兩種轉速下，當電源電壓在5．6-6．6 kV 之間變化時，輸出功率仍能維持在相對應的額定值。
（3）改造后的電機允許全壓起動，最低起動電壓不低于70％額定電壓，能夠帶負荷直接啟動。電動機繞組F級絕緣，各部溫升按B級考核。電動機允許在冷態下連續啟動二次，熱態下啟動一次。
（4）電機在兩種轉速下三相磁場對稱，振動值不大于0．05 mm。
（5）改造后的電動機，在原轉速（37l r／min）運行時，電機整體機械性能和電氣特性與改造前相同。電機的繞組在兩種轉速情況下均有較高的分布系數，具有良好的運行性能，不應有異常的電磁噪聲，溫度及振動符合上述標準。
4 循泵改造的調試工作
（1）記錄下改造前，32號、33號循泵運行時的有關參數：機組負荷，循泵電流、流量、振動、循母壓力及凝器進出壓力、機組真空等。
（2）記錄下31號、33號循泵下的有關參數（同上，負荷最好與上述第1條相同即11和12號機負荷均為303 Mw 左右）。
（3）組裝結束后單電機試轉（先18極后16極），在每種狀況下電機單試2 h，測量振動，記錄電流、溫升，確定電機方向，同時注意電機在兩種狀況下的噪音。兩種狀況下單電機試轉正常后進行對輪連接工作。32號循泵電機接線處于16極即高速狀態。
（4）循泵試轉前有關系統檢查工作結束。六期循泵運行方式為31號、33號循泵運行，32號、34號循泵備用。
（5）啟動32號循泵（16極），停31號循泵（運行方式：32號、33號循泵運行），記錄有關參數，分析32號循泵的運行情況，運行2 h后停用，調31號循泵運行。電氣專業開工作票將32號電機接線改18極即低速狀態。
（6）再次啟動32號循泵以18極運行，運行方式：31號、32號、33號循泵運行。根據循母壓力調整循門開度，維持循母壓力基本不變，直至循門開足。維持3臺循泵運行1 h左右，記錄有關數據（同上）。
（7）32號循泵運行1 h檢查正常后，停用31號循泵，運行方式：32號、33號循泵運行。調整循門開度，維持循母壓力，記錄有關數據（同上）。對上述4種運行方式進行比較。
（8）試驗期間，兩臺機組負荷盡量保持不變。
5 運行經濟性分析
將32號循泵改造成低速泵（18極），根據負荷和季節的變化采用高速泵（1 6極）與低速泵、高速泵與高速泵幾種不同組合運行，從而可實現節能降耗的目的。下面就幾種循泵的運行方式進行分析。
5．1 從節約廠用電的角度分析
兩臺機組均為300 MW左右的負荷，以采用3臺高速循泵和兩臺高速、一臺低速循泵運行方式進行比較。結果是改造后3臺循泵兩高一低運行方式更加經濟、合算。因為改造前后工況3臺循泵運行機組凝器真空均一樣，但改造后32號循泵（18極）比32號循泵（16極）運行經濟，3臺循泵共節約總電流達58 A，節約廠用電達406 kW•h。從全年來看，兩臺高速泵（16極）、一臺低速泵（18極）運行的時間約達7．5個月，共節約電量為2 192 400kW•h，按電價0．32 kW•h元計算，則全年可節約人民幣70．2萬元。每臺循泵改造費用為21萬元，則半年時間即可收回全部投資。
5．2 機組的經濟性進行分析
增開一臺低速泵可使兩臺機組凝器真空共提高0．9 kPa（以理論計算及實際運行結果來看，300MW 機組真空每提高1 kPa，可以多發2 200 kW左右），因此，機組每h可以多發1 980 kW•h。而增開一臺低速循泵，3臺循泵的電流相對于兩臺循泵共增加198 A，折算成廠用電量為1 386 kW•h。綜合比較，在相同蒸發量的前提下，整個機組每h可節約電量598 kW -h。
6 結論
（1）在春、秋及冬季高負荷期間增開低速泵（18極），可以獲得較大的經濟效益。32號循泵由高速（16極）改造為低速（18極）是成功的。
（2）循泵改造的結果表明；通過改造可以大大提高機組循環水泵調度的靈活性。改造后，在冬季32號循泵經濟調度的負荷應控制在250-270 MW之間；在春、秋季負荷應控制在230-240 MW之間。
（3）兩臺機組兩臺循泵運行工況下，不推薦32號循泵（18極）與其他循泵（16極）組合的運行方式。因為這樣的運行方式使循環水母管壓力偏低，不利于機組的安全運行。單臺機組的運行工況下，可采用上述運行方式。