機(jī)組低壓電動機(jī)變頻改造投運(yùn)報告
- 更新時間：2020-11-07 11:48:35
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#1、#2機(jī)組低壓電動機(jī)變頻改造投運(yùn)報告一、項目實(shí)施前情況及問題
內(nèi)蒙古XX熱電有限公司#1、#2機(jī)組各配置兩臺低加疏水泵，機(jī)組正常運(yùn)行時，每臺機(jī)組需運(yùn)行一臺低加疏水泵為機(jī)組的低加系統(tǒng)疏水，另外一臺處于熱備用狀態(tài)，每臺機(jī)組的低加疏水泵進(jìn)行定期輪換，四臺低加疏水泵均為工頻定速運(yùn)行，通過調(diào)節(jié)出口電動門的開度來控制低加的水位。兩臺機(jī)組各配置三臺凝結(jié)水泵，單臺機(jī)組運(yùn)行在100MW負(fù)荷以下時，一臺凝結(jié)水泵和一臺低加疏水泵配合就可以滿足機(jī)組的正常運(yùn)行，單臺機(jī)組運(yùn)行在140MW負(fù)荷以下時，兩臺凝結(jié)水泵就可以滿足機(jī)組的正常運(yùn)行，單臺機(jī)組運(yùn)行在140MW—150MW負(fù)荷時，需三臺凝結(jié)水泵同時運(yùn)行，才能滿足機(jī)組的正常運(yùn)行。熱網(wǎng)首站配置有加熱器4臺，疏水泵5臺（1臺備用），其中#1機(jī)組抽汽通過抽汽母管供#3、#4加熱器，#2機(jī)組抽汽通過抽汽母管供#1、#2加熱器，抽汽母管#1、#2機(jī)組抽汽間設(shè)電動聯(lián)絡(luò)蝶閥，#3、#4加熱器疏水通過疏水泵至#1機(jī)高壓除氧器，#1、#2加熱器疏水通過疏水泵至#2機(jī)高壓除氧器。
低加疏水泵電動機(jī)運(yùn)行存在的問題：1、目前各低加疏水泵只能靠泵出口電動調(diào)整門調(diào)整流量。機(jī)組的低加系統(tǒng)在進(jìn)行疏水調(diào)整時波動較大，無法很好的對低加水位進(jìn)行控制；并且輸水量不穩(wěn)定造成低加疏水泵運(yùn)行時的電流波動較大，長時間運(yùn)行后造成電動機(jī)和泵輪發(fā)熱，并導(dǎo)致泵體的機(jī)械密封頻繁燒損。2、由于原設(shè)計為就地配置電控柜，其保護(hù)配置簡單，僅配置過熱繼電器簡單保護(hù)，而按照常規(guī)要求，7.5KW以上電機(jī)不宜采用直接啟動方式，而且必須配置過流、堵轉(zhuǎn)等完善保護(hù)。目前配置對大功率電機(jī)的瞬時故障、接地、不平衡等運(yùn)況無法起保護(hù)作用。
凝結(jié)水泵電動機(jī)運(yùn)行存在的問題：1、當(dāng)機(jī)組在100MW—140MW負(fù)荷運(yùn)行時，兩臺凝泵同時運(yùn)行，出口調(diào)門開度在15%—100%之間調(diào)節(jié)；當(dāng)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時，三臺凝泵同時運(yùn)行，為保障凝結(jié)水的供水流量過大，出口調(diào)門開度在15%左右，這樣就造成了一部分電量的損失。2、凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行的平均電流為210A，按300天運(yùn)行計算，單臺凝結(jié)水泵電動機(jī)的耗電量為：1.732×210×0.38×0.88×24×300=875721kWh；按照目前市電價格每度電0.3024元計算：875721.37×0.3024=2818元，即單臺凝結(jié)水泵電機(jī)年耗電約26.5萬元，耗電量較高。
熱網(wǎng)疏水泵電動機(jī)運(yùn)行存在的問題：1、目前各疏水泵只能靠泵出口手動蝶閥調(diào)整流量。機(jī)組抽汽量隨天氣氣溫變化而變化，加熱器水位波動較大，無法實(shí)現(xiàn)液位連鎖，輸水量不穩(wěn)定造成疏水泵啟停頻繁，短時間疏水泵內(nèi)存在斷水進(jìn)蒸汽現(xiàn)象，疏水泵入口溫度超過100℃，導(dǎo)致疏水泵機(jī)械密封頻繁燒損。2、現(xiàn)由于熱網(wǎng)供熱面積增大，疏水量增加，單臺熱網(wǎng)疏水泵不能滿足運(yùn)行要求，兩臺疏水泵運(yùn)行后，疏水泵出口調(diào)整門開度在15%左右，截流較多，電動機(jī)工頻運(yùn)行下的電量損失較大。3、由于原設(shè)計為就地配置電控柜，其保護(hù)配置簡單，僅配置過熱繼電器簡單保護(hù)，而按照常規(guī)要求，7.5KW以上電機(jī)不宜采用直接啟動方式，而且必須配置過流、堵轉(zhuǎn)等完善保護(hù)。目前配置對大功率電機(jī)的瞬時故障、接地、不平衡等運(yùn)況無法起保護(hù)作用。
二、項目實(shí)施過程
1、設(shè)備及施工招標(biāo)：2015年10月由XX國際電氣工程責(zé)任有限公司進(jìn)行公開采購招標(biāo)，共有三家單位參與投標(biāo)，分別是陜西四騰科技設(shè)備有限公司、XX順隆千業(yè)電氣有限公司、XX科技電氣有限公司。經(jīng)過XX熱電專業(yè)組、國際電氣采購組及外聘專家組對投標(biāo)文件的審查、技術(shù)文件的響應(yīng)、報價的高低等多方面的評比后，最終在2015年11月公示中標(biāo)單位為XX順隆千業(yè)電氣有限公司。
2、設(shè)備安裝：2015年12月22日熱網(wǎng)疏水泵四臺電動機(jī)的變頻控制柜全部到廠，安裝工程由XX順隆千業(yè)電氣有限公司承包。由于機(jī)組正處于供熱期間，熱網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備不能停運(yùn)，因此對其逐一進(jìn)行退備改造，歷時一個月時間完成熱網(wǎng)疏水泵變頻改造。2016年3月8日#1機(jī)組C級檢修，開始對其#1、#2凝結(jié)水泵和#1、#2低加疏水泵進(jìn)行變頻改造，在4月8日正式投入運(yùn)行。2016年5月4日#2機(jī)組臨停檢修，由于停機(jī)時間較短，僅完成兩臺凝結(jié)水泵變頻控制柜和一臺低加疏水泵變頻控制柜的安裝和控制電纜的敷設(shè)工作，10月7日#2機(jī)組C級檢修，完成其#1、#2凝結(jié)水泵和#1、#2低加疏水泵的變頻改造，于11月1日正式投入運(yùn)行。
本次共改造共對12臺低壓大功率電動機(jī)增加了變頻控制系統(tǒng)，其中對#1、#2、#4、#5熱網(wǎng)疏水泵4臺電動機(jī)分別改造為一拖一變頻控制，對#1、#2機(jī)組的#1、#2凝結(jié)水泵4臺電動機(jī)分別改造為一拖一變頻控制，對#1、#2機(jī)組的#1、#2低加疏水泵4臺電動機(jī)分別改造為一拖二變頻控制。
拆除原有的4臺熱網(wǎng)疏水泵控制柜，安裝4套新的變頻控制柜，拆除原有的動力電纜，重新敷設(shè)動力電纜55米，控制電纜200米，DCS系統(tǒng)增加5塊板卡；在汽機(jī)房零米安裝4套凝結(jié)水泵和2套低加疏水泵的變頻控制柜，重新敷設(shè)動力電纜65米，控制電纜1740米，DCS系統(tǒng)增加14塊板卡。
三、項目試運(yùn)過程
1、熱網(wǎng)疏水泵變頻控制系統(tǒng)分別在2016年1月22日完成全部試運(yùn)，期間未發(fā)生設(shè)備異常事件，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，各項指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果。
2、#1機(jī)凝結(jié)水泵和低加疏水泵變頻控制系統(tǒng)分別與2016年4月8日完成全部試運(yùn)，低加疏水泵運(yùn)行正常，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，各項指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果；凝結(jié)水泵變頻器運(yùn)行正常，但由于變頻運(yùn)行后，改變了其原有的運(yùn)行方式，其在不同的頻率段發(fā)生了共振現(xiàn)象，經(jīng)過對兩臺凝結(jié)水泵進(jìn)行動平衡試驗(yàn)，分別在兩臺凝結(jié)水泵非驅(qū)動端的風(fēng)扇葉片上增加配重，改變凝結(jié)水泵的振動區(qū)，同時在#1凝結(jié)水泵的基礎(chǔ)上增加槽鋼支架固定，并對#2凝結(jié)水泵設(shè)置兩個跳轉(zhuǎn)頻率段（38Hz—39.8Hz、43.3Hz—44.8Hz），從而保障了設(shè)備的正常運(yùn)行。
3、#2機(jī)凝結(jié)水泵和低加疏水泵變頻控制系統(tǒng)分別與2016年11月1日完成全部試運(yùn)，低加疏水泵運(yùn)行正常，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，各項指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果；凝結(jié)水泵與#1機(jī)組運(yùn)行情況相同，依然存在共振區(qū)段，對#2機(jī)組的兩臺凝結(jié)水泵的基礎(chǔ)上增加槽鋼支架固定，很好的避免了凝結(jié)水泵在低頻段的振動，但#1凝結(jié)水泵在45Hz以上振動超標(biāo)嚴(yán)重，#2凝結(jié)水泵在47Hz以上振動超標(biāo)。為保障設(shè)備可靠運(yùn)行，對其#1凝結(jié)水泵變頻器設(shè)置跳轉(zhuǎn)頻率（45.1Hz—50Hz），#2凝結(jié)水泵由運(yùn)行人員配合調(diào)節(jié)。
四、項目實(shí)施后運(yùn)行情況及數(shù)據(jù)對比分析
4臺熱網(wǎng)疏水泵變頻投入運(yùn)行后，最小供熱量至最大供熱量時，熱網(wǎng)疏水泵變頻運(yùn)行下，降低廠用電率約0.06%；#1機(jī)組凝結(jié)水泵變頻投入運(yùn)行后，降低廠用電率約0.07%；#1機(jī)組低加疏水泵變頻投入運(yùn)行后，降低廠用電率約0.02%；#2機(jī)組凝結(jié)水泵變頻投入運(yùn)行后，降低廠用電率約0.07%；#2機(jī)組低加疏水泵變頻投入運(yùn)行后，降低廠用電率約0.02%。
項目工程總投資金額為102.51萬元，總決算金額為74.359067萬元，結(jié)余資金為28.205033萬元。兩臺機(jī)組按年利用小時數(shù)4800小時，兩臺機(jī)組總負(fù)荷210MW工況下，上網(wǎng)電價0.2126元計算年大約節(jié)約人民幣為：4800×21（萬Kwh）×0.18%×0.2126+2400×21（萬Kwh）×0.06%×0.2126=44.99萬元。綜上計算，機(jī)組運(yùn)行一年，12臺低壓電動機(jī)變頻運(yùn)行所節(jié)約的電費(fèi)約為44.99萬元。
五、項目的問題及建議
前期策劃時考慮不全面，未充分考慮到多級離心泵的振動問題。在今后改造中，應(yīng)全面考慮，多專業(yè)配合，防止在改造后出現(xiàn)新的不可控的問題，將這些問題消除在萌芽狀態(tài)。