循环泵范文

导语：如何才能写好一篇循环泵，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】循环泵；真空；扬程

1 概述

广东云硫矿业化工厂十二万吨硫酸装置自1999年建成投产，硫酸装置循环水系统，主要将冷却塔冷却的循环水输送到干吸岗位的酸冷器、净化岗位的间冷器、汽轮发电机的冷凝器进行热交换，以满足发电和硫酸生产的需要。

循环水系统主要的动力装置配有3台水泵，型号350S44，额定流量1260m3/h，额定扬程44m，转速1480rpm，长沙水泵厂生产；配套电机型号Y355-1-4/220kW/6kV/26.3A/1485rpm，西安电机厂生产。

7台冷却塔各匹配一台22kW电机。正常运转时循环水泵实行两开一备，冷却塔运转数量则视循环水温决定， 开启数量在4～7台之间。硫酸装置流程如下方框示意图。

2 设备运行现状

自建成投产以来循环水系统经一系列的设备改造和更新。2011年年终检修把循环水泵泵组供水方式由并联供水改为独立供水后，循环泵泵组供水流量增多；同时对间冷器、冷却塔等老化设备进行更新或优化，并降低了10多米高度，从而降低了循环水扬程，泵组的总流量偏大，而在硫酸实际生产中时常要用阀门来调节流量，循环泵组功率偏大，硫酸循环水系统电能消耗每年高达379万kW.h；可采取措施降低泵组流量和功率，达到降低循环水系统电能消耗的目的。循环泵泵组在阀门全开时流量可达到2500多m?。在目前工艺状态下，酸冷器段所在的2#循环水泵的出口控制阀门开度约为3/4，冷凝器段的出口控制阀门开度约1/4，循环水系统所需流量约为2100m?，所以在生产过程需用阀门来调小流量。因此循环水泵与系统不匹配，泵组功率偏大，能耗增加；循环水泵偏离最佳功况运行范围，实际效率低。

3 350 S44循环水泵节能改造的可行性

3.1 硫酸系统所需流量的估算

在目前硫酸循环水系统中，循环水系统所需流量约为2100m?，独立供水下单台循环水泵的流量为1050m?。根据这一流量来选取水泵型号，由水泵的性能曲线看出，350S44A的水泵正好匹配。如果把350S44水泵改用350S44A型泵后，在控制阀门开度相同的情况下，单个循环泵流量下降约100 m3/h，两台泵独立运行时总流量共少200 m3/h 左右，扬程平均下降了7米，控制阀全开时总流量可达到2600多m3/h 。（具体详情见图一、350 S44和350 S44A性能参数比较）

在循环泵3所在的冷凝器支路，阀门开不到2/3就可满足冷凝器所需冷却用循环水的要求，这时泵的流量小于1100m3 /h，泵的扬程为37米（3MW汽轮机负荷达3200 kW.h所需的循环水量约980 m3 /h）；在间冷器、酸冷器的供水支路，非高温天气时，硫酸供水全开2#350S44A循环水泵，流量可达到1350 m3 /h，泵的扬程为31米；完全能满足当前循环水系统设备热交换的需要。如夏天最热天气时，全开2#350S44A流量仍然不够，可全开1#350S44循环水泵，在扬程在35m此时泵的流量可达到1500 m3 /h，来满足酸冷器、间冷器的热交换需要。

3.2 350 S44循环水泵节能改造的方案选择

3.2.1如把2台350 S44改为350 S44A，每台循环泵额定功率降低了60kW.h，2台达到120kW.h。但投入成本相对过高：循环泵匹配的160 kW Y315L1-4电机不能用原来的6000V的配电系统，要重新安装一套低压配电系统。一条4*120 m2 的电缆100米、一个带软启动的配电箱，350 S44A循环泵价格约2.4 万元，配套Y315L1-4电机约2.7万元（长沙水泵总厂），更新一台水泵带配套电机、电缆线、软启动的配电箱、再加上基础费用，约20万元。更换二台高效节能泵的总投资估计为40多万元。优点：能效高，性价比高，但投资大，安装时间长。

3.2.2充分利用现有设备，保持6000V电机和电缆不变，把2台循环水泵叶轮进行切割，把350S44循环泵叶轮直径切割到350S44A循环泵的叶轮直径的尺寸大小，来降低了循环泵一个等级的流量。为了证明切割叶轮降低流量的可行性，我们用2#备用泵来做试验。2012年8月6日，小组成员冯远友、廖国铭用以前更换拆下的350S44叶轮，到云硫机械厂把叶轮尺寸从Φ410切割到Φ370（350S44A循环泵叶轮直径长度），8月8日在机修员工的协助下，关闭2#循环水泵的进出口阀门，拆下2#循环水泵的叶轮，并重新安装好，向冷凝器供水，运行了两天，试验结果表明：电机电流从原来的24A下降到20A，功率从198kW下降到142kW，流量约1100m3/h ，循环泵的出口水温为29℃，能满足生产需要。所以我们选择切割循环水泵350S44叶轮。

篇2

1、地暖循环泵的作用就是增加地采暖热水的循环流量，所以要想实现家中地采暖热水的循环，地采暖循环泵应该安装在回水管的主管道上，也就是家中地采暖分集水器的回水主管上。

2、地采暖循环泵的正确安装方法是这样的：采取与回水主管并联的安装方法，我们需要在地采暖分集水器的回水主管上安装两个三通，在两个三通之间安装阀门，以保证回水主管和循环泵都可以各自正常使用，在接出来的两个三通之间安装并联的管道，在这个并联管道上来安装循环泵。

3、这种安装方法由于是采用的与回水主管并联的安装方法，所以当循环泵运行时可以关闭回水主管，利用循环泵来进行实现热水的循环：当循环泵停止运行时或者是循环泵损坏等时候，我们就可以关闭循环泵前后得阀门，打开回水主管道的阀门，依靠原来的供热方式来进行。

（来源：文章屋网 ）

篇3

关键词：CDF炉;铅液;铅液循环泵;铅液;螺旋轴

中图分类号： U642.3+1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）30-177-2

1 基本工艺过程

基夫赛特炉产出的粗铅经排铅口排出，以熔融状态加入连续脱铜炉进行脱铜，脱铜后粗铅含铜0.07～0.08%，然后加入熔铅锅进一步脱铜精炼，除去粗铅中对电解有害的铜、锡等杂质，调整锑含量，达到符合电解精炼要求的合格粗铅。基夫赛特炉的粗铅经溜子加入到连续脱铜炉（CDF）中。连续脱铜炉的目的是通过冷却粗铅使铜析出，进入冰铜相，并浮于熔池表面。连续脱铜炉主要由粘土砖和铬镁砖砌筑而成，炉内设3道高度各不相同的隔墙将熔池分成4部分（原料室、产物室、返回室和循环室），以控制粗铅在炉内的运动，并有助于脱铜后的粗铅流入一侧的放铅锅。炉内的粗铅从循环室出发，通过铅液循环泵以一定的速度（～300t/h）经由返回通道回到炉子中，在这个连续的循环过程中，通过冷却盘管使粗铅得到冷却。炉子两端头分别装有2个天然气烧嘴，用以将炉膛温度维持在1280～1320℃之间。为生成冰铜，需连续加入熔融的硫，并在炉内始终维持着一层250-300mm厚的冰铜层，使渣与下面的较冷的粗铅隔离开。铅液循环泵就是起着维系CDF连续脱铜炉铅液循环并控制炉内温度的作用。

2 最初设计简述

CDF炉铅液循环泵的用途是将CDF循环锅中的液态铅输送到其冷却锅中。前期的设计是根据国外有限的资料和设计院提供的技术条件进行设计。以下是当时的设计技术条件：

① 输送物料：液态粗铅，温度：正常420℃，最大480℃，考虑温度范围0～600℃;液态粗铅密度：10.5t/m3，黏度：2.5厘斯托克;

②输送量Q=50m3/h（正常），最大60m3/h;扬程H=1.1m（正常），最大H=1.2m;泵入深度：0.8m

③结构特点：泵的形式：多级螺旋;轴的排列：垂直;倍增级数：Nr=1;螺旋级数：Nr=5;螺旋直径：～290mm;套管内径：～300mm;螺杆转速：300～700;螺旋间距：～150;螺杆长度：～700;轴径：110mm;设计压力：5bar;设计温度：500℃

④材料：套管和螺旋：AISI316;轴：AISI304

⑤传动特性：齿轮箱形式：空心轴;低速轴：300～400;高速轴： 1200～1500;减速比：～1：4;电动机安装功率：18kW;极数：4;转速：1500rpm;电压/频率/相数：400/50/3;保护：IP65;转速控制：逆变器。

⑥作业方式：连续作业。

根据原有以上技术条件设计的产品图纸如图一所示。

<E：＼123＼中小企业管理与科技・下旬刊201610＼97-197＼3-1.jpg>

图一

铅液循环泵分别是由1下泵壳、2螺旋轴、3上泵壳、4支撑座、5减速电机、6联轴器组件、7安装座、8安装支架等组成。其工作原理是：通过合理地选择减速机的减速比，使得电机的转速在减速机的作用下降低到所需转速，从而带动螺旋轴的旋转，通过旋转的螺旋轴，使铅液沿螺旋轴垂直提升，通过出铅口流出以实现其工作。为了根据CDF炉炉况合理地控制铅循环泵的流量，通过变频控制系统进一步控制螺旋轴的转速进行铅液流量的调节。

以上设计在最初的工艺条件下基本能够满足生产要求，也达到了不需要从国外进口的目的。

3 使用效果

经过了一段时间的使用以及生产工艺条件改变以后，该设备逐渐暴露出很多问题，频繁出现故障，给生产和维修都带来很大的麻烦。现在将出现的问题逐一罗列如下：

①因为生产工艺需要更大的流量，为了达到目的只有将电机的频率通过变频器调高频率，导致了减速电机在高温下容易损坏，而原有减速电机采用的某进口品牌的摆线减速电机，在维修和备件采购方面都比较麻烦。

②原有的轴承支座购买的某进口品牌标准轴承支座，但其内部的深沟球轴承并不适合这种轴向承重的工况，轴承不耐用。

③因为转速的提高，经常导致螺旋轴从联轴器里面脱出，给维修带来很大的麻烦。

④为了解决螺旋轴从联轴器里面脱出的问题，只有通过在联轴器的顶端通过圆螺母的来固定其轴向运动。接踵而来出现的问题是螺旋轴因其长径比太大，尽管对其做了动平衡补偿，但还是在运转的时候出现了挠度，导致螺旋叶片与下泵壳磨损严重，也使螺旋轴频繁断裂。且断裂的螺旋轴无法修复，因材料昂贵也消耗了不少的备件经费。

⑤泵使用后，铅会黏结在泵壳内壁和螺旋轴的叶片以及泵的出液口，并且随着使用时间的延长，黏结厚度会越来越厚，随着黏结厚度的增加，泵内铅液过流通道会变狭小，从而导致泵的流量变小，最终导致不以有满足工艺流要求需要解体铅泵清理结铅。通常在我厂根据炉况，这个清铅周期约为二十到二十五天，当泵经过几个周期清理后，两泵壳结合法兰面会变形，导致两半泵壳结合面密封性下降，泵悫结合面漏铅。

4 技术改进过程

针对以上出现的问题，我厂逐一进行了技术改进，现将改进过程描述如下：

4.1 针对问题1

因为生产工艺需要更大的流量，为了达到目的只有将电机的频率通过变频器调高频率，导致了减速电机在高温下容易损坏，而原有减速电机采用的进口品牌的摆线减速电机，在维修和备件采购方面都比较麻烦。为了减少电机本身在高频率下的发热问题，直接将减速机的速比由原来的i=3.81改为i=5.30，在不用提高频率的情况下就能满足生产工艺，电机的自身发热问题得到了解决，摆线减速机改为硬齿面斜齿轮减速机，更能适应高温恶劣的工况，品牌由原来订货困难的进口品牌改为容易采购的SEW品牌。减速电机的问题得到了解决。

4.2 针对问题2

原有的轴承支座为购买的某进口品标准轴承支座，但其内部的深沟球轴承并不适合这种轴向承重的工况，轴承不耐用。

我们拆解了该进口品牌的轴承支座，进行了测绘。我们测绘的结果看到原有的轴承全部采用深沟球轴承，于是我们在测绘的图纸基础上进行了改进，我们把箱体由原来铸铁的箱体改为和焊接结构箱体，在制造难度及强度上都有很大的改善，更为重要的是轴承的选型上完全不一样了，下部采用一对圆锥滚子轴承，可以承受强大的轴向载荷，上端的单列深沟球轴承改为双列深沟球轴承，更为稳定。轴端部安装联轴器位置车了固定联轴器的圆螺母螺纹。

4.3 针对问题3

因为转速的提高，经常导致螺旋轴从联轴器里面脱出，给维修带来很大的麻烦。

我们在把最开始的螺旋轴由两个M10的螺钉轴向固定改为两个圆螺母固定，并加了止动垫片防松，解决了问题。

4.4 针对问题4

螺旋轴因其长径比太大，尽管对其做了动平衡补偿，但还是在运转的时候出现了挠度，导致螺旋叶片与下泵壳磨损严重，也使螺旋轴频繁断裂。且断裂的螺旋轴无法修复，因材料昂贵也消耗了不少的备件费用。我们采取的技术改进措置是在泵轴的底部安装一个滑动轴承来支承螺旋轴，使螺旋轴的叶片始终与下泵壳保持合理的间隙，这样螺旋轴和下泵壳都不会磨损。但普通的滑动轴承并不能耐高温和腐蚀，在CDF炉里面耐受不了几天，所以采用陶瓷基体的滑动轴承，既耐高温也耐磨损。

改进示意图如下：

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图二

4.5 针对问题5

铅泵下泵壳结合面多次拆装清铅后结合面变形，我们通过加密法兰结合面背面加强筋，筋间距由原来的200mm加密到100mm，强度增加，使得法兰经过多次拆装后不易变形。

经过以上的技术改进之后现在的CDF炉铅液循环泵已经持续6个月无故障运行，消耗的备件仅为陶磁基的滑动轴承，在使用性能和维护成本上都有较大的改善，可以说是一件非常成功的技术改进。

篇4

关键词：立式循环泵组 导轴承 机架 振动 故障分析

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0068-02

1 泵组构造简介

56LKXA-18型立式循环泵为立式，单吸，单级导叶式混流泵，在不拆卸泵体的情况下可单独抽出转子进行检修。该泵主要由吸入喇叭管，外接管，出口弯管，泵支撑板及安装垫板，电机支座，导流板及轴封部分，轴承部分，联轴器，叶轮，叶轮室，导叶体，内接管组成（图1）。流量14940（m3/h），扬程18m。配套电动机为上海电机厂生产YL1000-12型立式异步电动机。额定功率1000kW，转速495r/min。

2 故障原因分析及处理对策

大型立式循环泵组的振动的原因主要有：（1）机械原因引起的振动：因不平衡、连接不良、接触不良、动静摩擦、轴承因素及基础因素等。（2）流体原因引起的振动：因流体脉动、汽蚀、叶片数和叶片形状不同等因素。（3）电气原因引起的振动：因负荷不平衡、磁通量不平衡、电源高次谐频、倍频振动、转差率等因素。

2.1 机械原因引起的振动

2005年12月，我厂#4循环泵运行中突然发生振动超标故障。现场观察，轴封处大量甩水，油、水管路有明显抖动现象，测量该泵组振动值：泵导轴承处水平方向0.02/0.03mm，垂直方向0.01/0.012mm；电动机下机架水平方向0.04/0.06mm，垂直方向0.015/0.02mm；电动机上机架水平方向0.14/0.16mm，垂直方向0.05/0.06mm。立即将该泵停止运行，随后将水泵与电动机联轴器解开，对电动机进行了单独试运，测量该电机下机架振动值0.01/0.012mm，上机架振动值0.015/0.016mm。符合规范要求，基本排除电动机对泵组振动的影响。决定对循环泵进行解体检查。

循环泵解体后发现，叶轮上有一叶片断裂（图2），轴承支架及泵体筒壁磨损，水泵内接管连接法兰盘螺栓部分脱扣。

从其振动频谱分析：（1）1倍频占主要成分。（2）1倍频转速频率的振动尖峰的幅值大于振动总量幅值的80%。（3）水平方向振动比垂直方向大2～3倍。由此可以判定，水泵叶轮叶片断裂造成转子不平衡，也就是引起泵组振动值超标的直接原因。由于泵组的振动过大，造成水泵内接管连接法兰盘螺栓受损及轴承支架磨损。而叶片断裂的原因：一是因该泵靠近取水口的来水侧，相对于其它3台泵，其进水室沉积物较多，造成叶轮冲蚀比较严重；二是该泵在此之前曾经因出力不够，返回长沙水泵厂进行过叶轮叶型矫正，在矫正的过程中对叶片根部进行过加热处理，可能存在因工艺不当造成应力集中，以至发生断裂。另外，经金属专业人员检查从叶片断面来看，其根部有原始裂纹，加之叶轮整修后动平衡不良，使叶片长期在交变应力作用下产生金属疲劳，造成断裂。此叶轮由长沙水泵厂进行返厂修复处理，回装后该泵组运行正常。

2.2 流体原因引起的振动

2007年7月，我厂#1循环泵运行突发严重振动问题，现场观察控制盘电流表指示摆动幅度达20A，泵基础都能感觉到明显震感，并伴有强烈噪声。在检查时发现一次滤网因卡涩致使保护动作跳闸，泵进水室水位较正常水位低4m。立即停止该泵运行。

进一步查找原因发现，一次滤网链板销轴脱开，致使滤网链条连同网板脱落，叠加堆积在滤网进水室中，造成一次滤网保护跳闸，无法运转。加之当天正下大雨，河水中大量污物进入滤网进水室，由于一次滤网无法运转，致使污物淤积在网板上，造成滤网过流量急剧下降。从而导致循环泵进水室水位下降，无法维持循环泵正常运行所需水位。因此可以确定发生气蚀是导致循环泵组振动的直接原因。汽蚀现象的特征：（1）因汽蚀原因引起的振动频谱往往是随机的，常伴有叶片通过频率。（2）发生汽蚀时，超声测量的高频加速度，冲击脉冲等将增大。（3）汽蚀往往产生奇特的噪声。

鉴于一次滤网链板结构存在设计问题，后经与原厂家协商对其进行了改进。并于2008年在循环泵取水口加装了一套清污设备。从而彻底消除了设备隐患，有效保证了循环泵的稳定运行。

3 综合原因引起的振动

3.1 故障现象及处理过程

2006年9月18日，我厂#2循环泵发生振动异常问题。现场测量#2循环泵电动机上机架水平方向最大振动值达0.12mm，且极不稳定，南-北水平方向振动值在0.06～ 0.12mm之间波动。泵组其它运行参数正常。因该泵刚刚进行过大修，投运后一直运行正常，所以决定先检查电动机。9月19日#2循环泵电动机单独试运，其上机架水平方向（南-北）振动值为0.12～0.13mm，垂直向振动值为0.05～0.06mm，下机架水平方向（南-北）振动值为0.04～0.06mm，垂直向振动值为0.02～0.03mm。由此可以基本确定是电动机故障造成循环泵组的振动。决定对电动机进行解体检查，检查中发现上机架水平偏差大，达0.20mm/m，其它测量数据均符合规程要求。随后对电动机转、定子进行了检查，没有发现断条、线棒故障等电气方面缺陷。于9月28日回装后再次进行了#2循环泵电动机单独试运，启动后测量其上机架水平方向（南-北）振动值最大达0.30mm，在电动机停运瞬间转子惰走过程中测量其振动值迅速降至0.04mm以下。进一步检查发现#2循环泵电动机定子水平偏差很大，北侧低0.50mm/m。经研究决定，在电动机定子支架北侧加金属垫片的方法调整定子水平。按工艺要求对各质量控制点进行了严格复查，没有发现其他问题。经再次检修回装后，于10月9日进行了电机单独和泵组整体试运。经检测#2循环泵组最大振动值为0.03～0.04mm。符合运行标准规定，泵组整体运行正常。

3.2 振动原因分析

#2循环泵组从9月18日运行中突发振动故障至10月9日问题的解决，在此次处理过程中有很多值得去总结的地方。以便找出我们工作中存在的问题，提高相映的故障处理水平。

（1）水平变化造成泵组振动。

在第一次检修时发现电动机上机架水平偏差达0.20mm/m，超出了技术规范要求。使泵组产生一个不平衡位移，循环泵组转子旋转时在此不平衡力的作用下产生振动。如图3所示

（2）电动机定子偏心造成泵组振动。

在电动机第二次故障处理工作过程中发现定子水平偏差达0.50mm/m，因转子中心线是垂直的，而电动机定子如此大的水平偏差必然会在转子与定子之间产生一个不均匀的气隙。如图4所示，由于转子、定子气隙偏差大，所以在电动机运转后转子与定子最小气隙处就会产生一最大电磁力，进而产生了非定向的振动。如图5所示，由于在故障处理前转子也存在一与定子同向的水平偏差，而在将转子调整后，却相对增大了转子、定子气隙偏差，所以这也是第二次检修后试运时电动机振动值反而增大的原因。

（3）泵组水平变化原因分析。

造成泵组水平变化原因：一是泵组基础原始安装质量问题；二是循环泵出口管路在长期运行后由于渗漏和管路上部道路施工等原因造成沉降，进而影响了泵组的基础水平。

3 结语

大型立式循环泵组充分体现了机电一体化的特点，在处理振动故障时要从大视野多角度进行分析及处理，只有这样才能将泵组振动问题彻底解决。本文是立式循环泵组检修实践中一些经验的总结，仅供检修人员参考。

参考文献

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【关键词】循环泵；双速；电机；改造；运行

1.概述

火力发电厂循环泵是发电机组冷却水系统中重要的运行设备，循环水入口温度的升高，将导致机组经济性降低。在机组运行中，为了保证机组一直处在最优化运行状态，就必须保持机组在各种工况下的循环水经济流量，从而得到凝汽器运行的最佳真空。原机组调节循环水流量的措施，是采用启停循环泵台数的方式，调节凝汽器的循环水量，来提高机组的经济性。

苇电厂#2机循环水系统，设置两台50%容量的循环泵，凝汽器所需水量与进水温度有关，运行人员主要根据运行经验和环境温度等因素启停循环泵运行台数，一般情况下，冬季运行1台，春、夏、秋季运行2台。这种调节循环水流量运行方式，虽然有一定的经济性，但不能满足机组在不同负荷和春、夏、秋、冬四季环境温度变化对循环水入口温度的要求，同时，也存在“大马来小车”的现象。为降低发电成本，根据水泵的机械特性，泵的流量与转速一次方成正比，扬程与转速平方成正比，轴功率与转速立方成正，当通过降低转速以减少流量来达到节流的目的时，所消耗的功率降低很多。经综合调研，确定通过电气调节循环泵转速方法，来提高机组循环水系统调节的灵活性，更好地满足机组对循环水入口的要求，降低循环泵的能耗，节约厂用电量，达到节能增效的目的。

2.电动机调速方式的选择

异步电动机的转速公式[1]：

n=60f（1-s）/p

式中：f—频率；s—转差率；p—极对数。

由公式可知，电动机调速有三种方式：改变供给电动机的电源频率；改变电动机的极对数；改变电动机的转差率。变频调速属于改变供给电动机的电源频率的一种电气调速方式，内馈斩波调速属于改变电动机的转差率的一种电气调速方式，变频调速与内馈斩波同属高效无极调速方式。变极调速属于改变电动机的极对数的一种电气调速方式，变极调速属于高效有极调速方式。火力发电厂循环泵运行方式受季节因素影响较大，在同样的环境温度条件下，循环泵的运行方式基本不变，无需连续调节循环泵的转速，考虑到循环泵运行方式相对固定和改造成本等综合因素，确立循环泵转速调节为变极调速方式（即电动机为双速调速）。

3.双速调速电机的基本原理

异步电动机的转速公式：

n=60f（1-s）/p

由于一般异步电动机正常运行时的转差率s都很小，电机的转速n=n1（1-s）决定于同步转速n1。从n1=60f/p可见，在电源频率f不变的情况下，改变定子绕组的相对数p，同步转速n1就发生变化，异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。

双速异步电动机的变速是采用改变定子绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数，从而使电机用一套绕组获得两种转速。双速电机高、低转速，主要是通过以下外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

（1）在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数；

（2）在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组。

（3）在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。

双速异步电动机的这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机。

4.电机改造方案

根据改造的必要性和节能降耗的空间，确立将原循环泵2-1电动机16极单速电机改为双速（16/18极）电机，增加优化调节方式。

4.1 改造前电机技术参数

型号：YL1000-1611730

额定功率：1000kW

额定电压：6kV

额定电流：134.5A

额定频率：50HZ

功率因数：0.74

额定转速：495r/min

绝缘等级：B级

接线方式：

4.2 电机改造的内容

4.2.1 将电机的定子线圈绝缘由B级改为F级：更换电机全部定子线圈。

4.2.2 将原有的YL1000-1611730循环泵电机由单速（16极）电机改为双速（16/18极）电机，高速仍为16极，低速为18极。

4.2.3 改造后16极参数不变。

18极参数如下：

额定功率：750kW

额定电流：101A

额定转速：330r.p.m

功率因数及效率：基本不变

接线：Δ

4.2.4 在电机出风口处安装1个调速接线箱，调速时通过更改调速箱内的引出线连接压板来，原电源引出线位置不变。

4.3 改造后电机技术参数

高速 低速

型号：YL1000-1611730 YL1000-1611730

额定功率：1000kW 700kW

额定电压：6kV 6kV

额定电流：134.5A 101A

额定转速：371r/min 330r/min

接线方式：

绝缘等级：F级 F级

额定频率：50HZ 50HZ

功率因数：0.74 0.74

4.4 改造后电机接线图

联锁关系： （下转第34页）（上接第32页）

两台循环泵互为备用，当工作泵因事故跳闸时，备用泵自动投入。

当循环泵出口阀门开启时，闭锁合闸。

当循环泵投入运行稳定后，联锁开启出口阀门。

当循环泵出口阀开启时，闭锁手动跳闸。

5.运行分析

5.1 改造前

运行方式为双泵和单泵两种工况，运行工况为冬季最冷季节采用单泵运行约4个月，其他季节采用双泵并联运行。此循环水量调节手段比较单一，春秋季节运行两台泵流量偏大，运行一台泵流量偏小；而冬季由于水温较低运行一台泵流量偏大，造成机组真空过高影响机组的安全运行以及能量的浪费。根据对#2机现场的运行参数以及有关表记显示数据的采集，并对有关参数结合现场的压力表标高进行修正和考虑其他辅机的循环水用量，经过初步计算#2机循环泵单泵运行参数为：

工况 流量t/h 扬程m 总耗功kW 效率%

单泵运行 14900 14.3 785.5 81.1

5.2 改造后

根据现场的实际运行特点，结合全年循环水温的变化情况，确立将#2机2—1循环泵电机进行双速改造，电机转速改为370转/分钟和330转/分钟高、低两个转速，此循环水量调节手段灵活，可满足不同季节机组节能运行的要求。改造后循环泵运行参数如下（参考该泵的性能曲线）：

转速r/m 流量t/h 扬程m 效率% 耗功

单泵高速370 14900 14.3 81.1 785.5

单泵低速330 12600 12.9 80 621.7

5.3 改造后经济分析

运行的经济性涉及流量变化对机组运行经济性的影响和泵本身耗功的变化两部分。水量对于机组经济性的影响体现在通过对机组的真空影响进而引起机组负荷的变化。根据机组的热力试验结果，真空变化1kPa影响机组负荷约860kW。但随着汽机排汽绝对压力降低到接近6kPa后，真空变化对负荷的影响迅速变小，接近4kPa时真空再继续提高就不会产生正效益。为此，根据全年水温情况分配运行方式后各工况的分析计算如下：

（1）冬季工况：循环泵采用单台低速运行，运行时间为4个月。

转速r/m 流量t/h 扬程m 效率% 耗功

单泵高速370 14900 14.3 81.1 785.5

单泵低速330 12600 12.9 80 621.7

电机耗功减少：785.5-621.7=163.8kW。

节电效率累计约：

163.8×4×30×24=486144kWh。

（2）春秋季节工况：循环泵采用一台高速、一台低速运行，运行时间为6个月。

电机耗功减少：

2×785.5-（785.5+621.7）=163.8kW。

节电效率累计约：

163.8×6×30×24=707616kWh。

（3）夏季工况：循环泵采用两台高速运行，运行时间为3个。

改造前后循环泵运行方式相同。

通过上述分析计算，改造后年节电效率累计约486144+707616=1193760kWh。若按上网电价0.3元/kWh计算，年节约人民币：35.8万元。

6.运行注意事项

6.1 根据机组负荷、循环水温度及季节的变化，循环泵采用不同的运行方式。

6.2 循环泵需要由高速改低速或低速改高速运行时，应提前联系检修人员做好电机接线方式及保护系统的更改工作。

6.3 在循环水进水温度达到10℃以上时，及时拆除水塔部分挡风板直至全部拆除，提高机组真空度。

7.结束语

我厂#2机2—1循环泵电机改造双速调节后，将大大提高机组循环水调节的灵活性，优化了循环泵运行方式，提高了机组运行的经济性，节约厂用电和降低供电煤耗，经济效益显著。电机双速改造属于较为成熟的技术，具有较大的可靠性、经济性。在电力市场日益竟争激烈的环境下，电机双速技术应用具有较大推广价值。

参考文献

[1]何飞，马菲.高压变频调速与内馈斩波调速的比较[J].华电技术，2008，10：68.

篇6

关键词:循环泵蝶阀;异常分析;改造方案

中图分类号：TM6 文献标识码：A

0引言

循环泵是火电机组的重要辅机，循环泵出口蝶阀是循环水系统的重要组成部分。由于阀门关闭会联跳循环泵，阀门的运行稳定性好坏直接影响循环泵的运行稳定性。因此循环泵蝶阀在发电厂的作用至关重要，常发生由于蝶阀故障造成循环泵跳闸，甚至造成发电机组非停事故。2012年11月，安阳发电厂2号机组循环泵房排污泵出口胶管吱水，吱到两台循环泵出口门的控制模块上，两台循环泵出口门全关，机组真空低掉闸。因此保证循环泵蝶阀正常运行，也是发电厂机组安全运行的关键。

1现状

张家口发电厂二期机组循环泵蝶阀电动装置使用的是铁岭阀门厂早期生产的非标产品。该阀门电动装置技术落后，可靠性差；运行中，循环泵蝶阀已多次发生故障，如电机烧、阀位指示不准确、不能正常开启、连锁失灵等；无备件、维修难度大；蝶阀控制方式繁琐,故障点多：DCS控制、循环泵房控制室控制、就地控制等多种控制方式并列，回路交叉关联，涉及热控、电气、继保等相关专业；盘柜上的各种连锁保护转换把手操作繁复，盘后接线极为繁琐混乱，接线标识不清，一旦有缺陷查找起来极为困难，容易发生误操作；阀门与泵的连锁回路不可靠，且连锁开关位置不明确；就地盘柜多，且盘柜内接线混乱、无编号，多次局部改造后图纸与实际不符。一段时间以来，电动装置由于执行机构器件老化、磨损等原因，在蝶阀切换操作过程中执行机构多次损坏，维护人员整天疲于消缺。上诉种种，给运行操作及日常维护带来较多困难，而且由于蝶阀的问题已多次危及循泵及机组的安全运行。

2异常状况分析

2.1异常分析

2007年3月，启7号机2号循环泵，检查发现1号循环泵倒转，蝶阀连轴器切换爪卡涩关不严，汽机专业手动勒门；4月，更换蝶阀连轴器切换爪。

2008年4-5月，7号机先后两次发生定期倒换循环泵过程中，关1号循环泵碟阀时，碟阀动力保险熔断，检查发现碟阀开到位后行程开关没有动作，机械蝶阀开位置指示已经开过头。由于电动开阀时，开到位行程开关没有动作，蝶阀开过位，造成电机过电流，动力保险熔断、电源引线烧损。

2011年12月，7号机1号循环水泵启动过程中，发生反馈故障。检查后发现1号循环泵出口蝶阀电机传动轴承损坏，手动/电动切换装置销子断裂，经汽机对启1号循环泵蝶阀机械部分维修，1号循环泵出口蝶阀全行程正常。启1号循环泵联开出口蝶阀正常，关出口蝶阀至75度联停循环泵正常。再次试验过程中开蝶阀15度、关蝶阀75度信号始终不亮，发现1号循环泵出口蝶阀调整行程的顶丝退不出来。

图1蝶阀轴承损坏、销子断裂

2.2 分析结论

从上面的几次故障可以看出：电动蝶阀由于本身质量问题及多年运行，元器件老化等原因，多次出现蝶阀机械本身故障。如果运行中循环泵掉闸，蝶阀不能及时关闭，将直接威胁机组的安全运行。为此利用检修机会对循环泵蝶阀进行改造势在必行。

3改造方案

3.1 改造方案一

仅对蝶阀电动装置进行更换，其他维持现状。优点是费用低，简单易行，省时省力，缺点是治标不治本，前述弊端不能彻底解决。

3.2 改造方案二

3.2.1拆除2套旧的蝶阀电动装置及控制箱，安装2套国产的电动装置及控制箱；

3.2.2对电动装置、就地盘柜、控制回路等进行全面改造：保留蝶阀，更换电动装置；取消循环泵房内的循环泵控制柜，电动蝶阀的操作及监视仅保留在DCS及阀门就地操作两种方式；取消四单元循环泵房动力中心蝶阀电源柜内的控制回路，仅保留电源；全部保护及连锁由DCS来实现，变硬连接为软连接。

缺点是：改造技术难度大，需要多专业协作完成；工作量大，需要拆除大量废旧电缆及部分盘柜，重新敷设部分新电缆；费用较高；优点是改造彻底，解决前述弊端，运行方式优化后，循环泵房控制室可以废弃不用，设备可靠性极大提高。

4方案的确定与实施

经研究论证，最终决定采用第二套改造方案。

4.1实施方案

4.1.1 拆除2套旧的蝶阀电动装置及控制箱，安装2套新的电动装置及控制箱。电动装置型号为D941X-6；规格：DN1800，汽机专业配合；

4.1.2 取消1、2号循环泵在循环泵房控制盘上的所有操作、连锁及监测等功能，包括“指示灯”、“按钮”、“事故音响”、“电流表”、“电机线圈温度巡检仪”等功能。取消后的功能全部由DCS上实现；相关专业按照设备分工，负责保证设备原有功能的安全、可靠实现，并负责拆除循环泵房控制盘内外废弃不用的仪表、按钮、指示灯、切换把手、标识牌、接线等；

4.1.3取消循环泵房控制盘上“就地/远方”转换手把，在循环泵蝶阀就地控制箱上实现“就地/远方”转换功能；

4.1.4在1、2号循环泵连锁逻辑中，增加运行泵跳闸且联锁投入时联启备用泵逻辑；

4.1.51、2号循环泵出口电动蝶阀原有的4种操作方式（主控室DCS操作、循环泵房控制盘上操作、循环泵泵坑上方就地控制箱操作、单元循环泵房动力中心蝶阀电源开关面板操作）中仅保留DCS及就循环泵泵坑上方地操作两种方式，其他全部取消。即取消原1、2号循环泵出口电动蝶阀在循环泵房控制盘上及循环泵房动力中心的所有操作、连锁及监测等功能；

4.1.6拆除单元循环泵房动力中心1号开关（1号电动蝶阀）、2号开关（2号电动蝶阀）柜内的全部控制回路及元器件，专门作为1、2号电动蝶阀电源开关；

4.1.7取消1、2循环泵电动蝶阀就地控制箱（泵坑上方北侧）；在就地新增两面电动蝶阀控制柜，该控制柜具有就地控制、状态指示及就地与远方（DCS）转换、电源监视（如图2所示：SA转换手把及位置指示灯H1-H5）等功能，同时具备DCS控制及信号远传端子；远方位时由DCS操作蝶阀，闭锁就地操作，就地位时由控制柜操作，闭锁DCS权限；增加原1、2号循环泵开关跳闸辅助接点（如图2所示:开关辅助接点Q）联关相应出口蝶阀硬接线；

4.1.8取消远方（DCS画面）及循环泵房控制盘上的蝶阀开度百分度指示功能，该功能由蝶阀全开、全关信号指示（远方及就地均设置）及阀门本体机械开关刻度监视；

图2循环泵蝶阀电气原理图

4.2逻辑要求

4.2.1循环泵启动反馈联开循环泵出口蝶阀（与连锁投退无关）。

4.2.2循环泵停止反馈联关循环泵出口蝶阀（与连锁投退无关）。

4.2.3循环泵出口蝶阀开至15°且联锁投启循环泵。

4.2.4循环泵出口蝶阀在“全开”位且循环泵运行CRT禁止停循环泵。

4.2.5循环泵出口蝶阀关回75°联停循环泵（关阀停泵，与联锁投退无关）。

4.2.6运行循环泵跳闸且联锁投启备用循环泵 (泵泵电气联锁)。

4.2.7两循环泵均停止在联锁投入时两台循环泵均不联启。

5结束语

通过利用机组大、小修期间，分别对二期循环泵蝶阀电动装置进行更换，对循环泵及蝶阀电动装置控制回路及逻辑保护功能进行优化，使设备的控制及操作方式简单化，线路规范化，功能完备化，同时为实现二期循环泵房彻底无人值班提供条件，保证循环水系统更加安全可靠运行。

参考文献：

[1] 党庆军.循环泵出口液动蝶阀电气控制形式的改进.西北电力技术.2004,32（4）

篇7

【关键词】变频器 MDEA 变频调速技术 节能

现代天然气净化厂的耗能设备主要是驱动风机、泵类设备的三相异步电动机，能耗高且运行效率低下。经过调查研究和分析，可以发现变频调速是一种节能效果显著、安全可靠、自动化程度高的电动机调速技术。

1 方案设计

垫江分厂甲基二乙醇胺溶液（后文简称MDEA溶液）循环泵变频调速系统采用“变频器+离心泵+流量传感器（FT-1201）+DCS”的控制方案。

1.1 系统结构设计

本系统含一台多级离心泵、一台变频器拖动电机以及其他启动、运行、调速、保护等设备，其系统结构如图1所示。

从图1上看出变频调速系统由流量监测、控制系统、变频器、执行机构、报警系统等组成：

1.1.1 流量监测

流量监测通过流量计采集，反映的是系统流量，也就是变频调速系统的反馈信号。这个流量信号经现场变送器传输至中控室DCS系统。

1.1.2 控制系统

DCS系统，通过接受操作人员给出的指令对执行机构进行控制，即通过变频器对离心泵的转速进行控制。

1.1.3 变频器

变频器根据DCS发送的控制信号改变电机的运转速度，以实现对离心泵的流量控制，同时实时监控电机的运行情况，在电机故障时及时保护停机。

1.1.4 执行机构

系统的执行机包括离心泵和出口调节阀，用于将醇胺溶液输送至脱硫吸收塔。

1.1.5 报警系统

为提高系统运行可靠性，还设计了变频器故障报警，以在变频器故障时系统能够自动切换至工频运行模式，保证生产正常进行。

1.2 系统控制流程设计

整个变频调速系统要根据检测到的输入信号的状态、按照系统控制流程、通过变频器和执行元件对系统进行控制，其控制流程如图2所示。

流程图说明：

（1）系统上电，在接收到有效的启动信号（现场操作柱的启动信号）后，若转换开关置于“变频”位置，启动变频调速系统；若此时转换开关置于“市电”状态，则为工频运行；当变频器存在故障时，则系统也会自动转为工频运行，同时输出一个报警信号；

（2）系统在正常运行的过程中，根据DCS系统输出的4-20mA电流信号的变化调整变频器的输出频率在20-50Hz之间变化，来改变电机转速，最终实现系统流量调节的功能；若DCS系统给定值小于变频器设定最低运行频率，则变频器输出最低运行频率；若给定值高于最高设定频率，则变频器按最高设定频率运行；

（3）变频器故障或转换开关置于“市电”状态时，DCS系统通过控制出口流量调节阀的开度来控制系统流量。

2 效果验证

变频调速的实际节能效果可以通过改造前后运行数据得到有力的说明，运行参数见表1与表2。

9月28日至10月23日期间，P-1201A 带变频器运行，运行情况如表2。

从运行记录来看，通过出口流量调节阀调节溶液流量的情况下，循环量在20m3/h-28m3/h波动，平均24.45m3/h；每立方溶液耗电量在3.8kw/h-4.9kw/h之间，平均4.25kw/h；

单台MDEA溶液循环泵平均年耗电量：

24.45×4.25×24×165=411493.5kw/h

在使用变频调节方法后，流量出口调节阀处于全开状态，循环量在26m3/h-29m3/h；每立方溶液耗电量在2.62kw/h-2.65kw/h之间，取最高能耗计算：

单台MDEA溶液循环泵平均年耗电量

29×2.65×24×165=304326.0kw/h

每年节电量至少为107167.5 kw/h；

在技改完成后，2009年P-1201A全年运行4120h，共耗电282989.14kw/h，技改前一年P-1201A全年耗电量414064.53 kw/h，相对技改前，全年节约电能13.1万kw/h，实际节电率为31.6%；满足了本项目的经济考核指标：节电率在10%以上且年节电量5万度。

3 结论

MDEA溶液泵变频调节系统通过采用“出口流量计+变频器+DCS”的控制方案与工艺、仪表有机结合起来，设计了新的仪表控制逻辑、电气控制原理；这种控制方式结构简单合理、功能齐全；操作界面友好。在采用本系统设计后，在节约大量电能，带来经济效益的同时不会增加操作人员的工作量和复杂度。

参考文献

[1]胡嵩岳.现代交流调速技术[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]Jang YongHua，YuYu，SunHaiShan.The status and future development tendency of adjustable-speed technology with variable frequency[J]. Industrial Instrumentation & Automation，2007，01：11-14 [Using Constant V/Hz principle & Space Vector PWM Technique for AC Iduction Motor Control with C240[R]T I Inc March 1999.

[3]张承慧，崔纳新，李珂.交流电机变频调速及其应用[M].北京：机械工业出版社，2008.

[4]MirafzalB，Skibinski G.Universal indution motor model with low-to-high frequency response characteristics[J].IEEE Transactions on Industry APPlications，2007，43（05）：1233-1246.

[5]Olga Muravleva，OlegMuravlev. Induction motor improvement for energy saving technologies[J].Science and Technology，2003（02）：17-19.

[6]姚绪粱.现代交流调速技术[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2009.

作者简介

丰荣敢（1976-），男，安徽省六安市人。大学本科学历。现为六安市微特电机有限责任公司技术部初级工程师总经理助理。研究方向为机电一体化。

篇8

关键词：火力发电厂；循环水泵；双速节能；改造

中图分类号：TM621文献标识码： A

引言

火力发电厂循环泵是发电机组冷却水系统中重要的运行设备，循环水入口温度的升高，将导致机组经济性降低。在机组运行中，为了保证机组一直处在最优化运行状态，就必须保持机组在各种工况下的循环水经济流量，从而得到凝汽器运行的最佳真空。原机组调节循环水流量的措施，是采用启停循环泵台数的方式，调节凝汽器的循环水量，来提高机组的经济性。在某电厂#2机循环水系统，设置两台50%容量的循环泵，凝汽器所需水量与进水温度有关，运行人员主要根据运行经验和环境温度等因素启停循环泵运行台数，一般情况下，冬季运行1台，春、夏、秋季运行2台。这种调节循环水流量运行方式，虽然有一定的经济性，但不能满足机组在不同负荷和春、夏、秋、冬四季环境温度变化对循环水入口温度的要求，同时，也存在“大马来小车”的现象。为降低发电成本，根据水泵的机械特性，泵的流量与转速一次方成正比，扬程与转速平方成正比，轴功率与转速立方成正，当通过降低转速以减少流量来达到节流的目的时，所消耗的功率降低很多。经综合调研，确定通过电气调节循环泵转速方法，来提高机组循环水系统调节的灵活性，更好地满足机组对循环水入口的要求，降低循环泵的能耗，节约厂用电量，达到节能增效的目的。

1、循环水量应随冷却水温和热负荷的变化进行调整

循环水的作用是冷却，简称冷却水，旨在将排入凝汽器的热量带走。凝汽器热负荷与循环水的关系式:

QT=GWT×CPT(t2T-t1T)

式中，QT为凝汽器热负荷，kW;GW:为循环水流量,kg/s;CpT为循环水的平均温度下的比热容,kJ/(kg.℃);t2T为凝汽器出口冷却水温度,℃;t1T为凝汽器入口冷却水温度,℃。

分析式(1)可知，假定凝汽器热负荷和凝汽器出口冷却水温度是不变量，凝汽器入口冷却水温度越低，需要的冷却水量越少;反之越多。假定凝汽器入口冷却水温度不变，凝汽器热负荷越多，所需冷却水量就越多;反之越少。对于纯凝机组，冬季的循环水温在10℃左右，夏季循环水温在30℃左右，机组即使在相同负荷及工况下运行，所需的循环水量也是不同的。对于带抽汽的凝汽式机组，是否带抽汽运行及所带抽汽量大小，凝汽器的热负荷是不同的，相应所需的循环水量随之改变。

2、电动机调速方式的选择

异步电动机的转速公式：

n=60f(1-s)/p

式中：f—频率；s—转差率；p—极对数。

由公式可知，电动机调速有三种方式：改变供给电动机的电源频率；改变电动机的极对数；改变电动机的转差率。变频调速属于改变供给电动机的电源频率的一种电气调速方式，内馈斩波调速属于改变电动机的转差率的一种电气调速方式，变频调速与内馈斩波同属高效无极调速方式。变极调速属于改变电动机的极对数的一种电气调速方式，变极调速属于高效有极调速方式。火力发电厂循环泵运行方式受季节因素影响较大，在同样的环境温度条件下，循环泵的运行方式基本不变，无需连续调节循环泵的转速，考虑到循环泵运行方式相对固定和改造成本等综合因素，确立循环泵转速调节为变极调速方式(即电动机为双速调速)。

3、双速调速电机的基本原理

异步电动机的转速公式：

n=60f(1-s)/p

由于一般异步电动机正常运行时的转差率s都很小，电机的转速n=n1(1-s)决定于同步转速n1。从n1=60f/p可见，在电源频率f不变的情况下，改变定子绕组的相对数p，同步转速n1就发生变化，异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。

双速异步电动机的变速是采用改变定子绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数，从而使电机用一套绕组获得两种转速。双速电机高、低转速，主要是通过以下外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

(1)在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数；

(2)在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组。

(3)在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。双速异步电动机的这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机。

4、电机改造方案

根据改造的必要性和节能降耗的空间，确立将原循环泵2-1电动机16极单速电机改为双速(16/18极)电机，增加优化调节方式。

4.1、改造前电机技术参数

型号：YL1000-1611730

额定功率：1000kW

额定电压：6kV

额定电流：134.5A

额定频率：50HZ

功率因数：0.74

额定转速：495r/min

绝缘等级：B级

接线方式：

4.2 电机改造的内容

4.2.1 将电机的定子线圈绝缘由B级改为F级：更换电机全部定子线圈。

4.2.2 将原有的YL1000-1611730循环泵电机由单速(16极)电机改为双速(16/18极)电机，高速仍为16极，低速为18极。

4.2.3 改造后16极参数不变。

18极参数如下：

额定功率：750kW

额定电流：101A

额定转速：330r.p.m

功率因数及效率：基本不变接线：Δ

4.2.4 在电机出风口处安装1个调速接线箱，调速时通过更改调速箱内的引出线连接压板来，原电源引出线位置不变。

4.3 改造后电机技术参数

高速 低速

型号：YL1000-1611730YL1000-1611730

额定功率：1000kW700kW

额定电压：6kV6kV

额定电流：134.5A101A

额定转速：371r/min330r/min

接线方式：

绝缘等级：F级F级

额定频率：50HZ50HZ

功率因数：0.740.74

4.4 改造后电机接线图

联锁关系：

两台循环泵互为备用，当工作泵因事故跳闸时，备用泵自动投入。当循环泵出口阀门开启时，闭锁合闸。当循环泵投入运行稳定后，联锁开启出口阀门。当循环泵出口阀开启时，闭锁手动跳闸。

5、循环水泵电机改造的经济性

5.1、节约用电可以最大限度地降低综合发电成本

发电厂是能量转换工厂，从热力学分析看，经过锅炉、汽轮机和发电机把燃料的化学能依次转变为热能、机械能和电能，能量在转换过程中不可

避免地存在各种损失，可用能逐步降低，’但能量的价值却逐步增加，热能的能价大于煤的能价，而电能的能价大于热能的能价。如发热量为20 MJ/

kg的原煤价格为260元/t，其能价为0. 013元/MJ;而价格为0. 33元//( kW " h)的电能，其能价为0. 0917元/MJ。电煤能价比为7，即节约1MJ电能给企业带来的效益相当于节约7MJ煤的能量。因此，发电厂节能工作要抓住“同能不同价”的特点，因地制宜，最大限度地降低综合发电成本。

5.2、双速循环水泵改造的经济性

改造完成后,2#机组的循环水泵可能的运行方式有:单泵低速运行、单泵高速运行、1台高速和1台低速并联运行、两台高速并联运行四种方式。

估算电机节能效果,2B循泵电机其高速与低速运行的输入功率之差为970 kW,若每年按低速运行4个月,则节能效果为:970 kW×120(天)×24h=279万kW·h，假设电力上网费以0.4元/ kW·h计算,则节电效益为:279×0.4=111万元,投资回报明显可见。

结语

通过对循环水泵的双速改造,满足了机组在不同季节和不同负荷工况下对循环水量的要求,不仅增加了循环水泵系统调节方式的灵活性,也取得了相当显著的节能效果,降低了发电成本,提升了电厂的经济效率。

参考文献

[1]林柏,李东辉,胡光,马景冬. 火力发电厂循环水泵双速节能改造分析[J]. 黑龙江电力,2003,06:429-431.

[2]王锐,姚志春,王健,廖霜和. 火力发电厂循环水泵电机双速改造的应用[A]. 江苏省电力工程学会、安徽省电力工程学会、浙江省电力学会.第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C].江苏省电力工程学会、安徽省电力工程学会、浙江省电力学会:,2011:3.

篇9

关键词：永磁调速器；循环泵；并联；节能

0 引言

大唐武安发电有限公司2×300MW机组的辅机循环冷却水系统设有3台辅机循环水泵，2用1备，露天布置，为辅机提供冷却水，并将使用后的冷却水通过冷却风机进行冷却，通过回水管重新进入吸水井，实现冷却水的循环，满足冷却需求。

1 永磁调速器

1.1 永磁调速器结构及原理

永磁调速器属于机械调速设备，适用于风机、泵类等离心式负载[1]，安装在电机和负载之间，实现一对一调速。结构主要包括导体转子、永磁转子和调节器三部分。导体转子与永磁转子通过气隙间隔开，结构如图1所示。调节器调节永磁转子轴向移动，从而改变导体转子与永磁转子的啮合面积。工作时，导体转子切割永磁转子的磁力线，在导体上产生涡流，涡流产生的感应磁场与永磁体磁场相互作用，带动永磁转子旋转，从而将电机的动力传递给负载。通过调节导体转子和永磁转子的啮合面积，可改变永磁调速器的输出转速和转矩，调节负载的流量和压力。

1.2 永磁调速器特点

永磁调速器运用于离心式负载系统中有如下优点：

（1）节能效果显著，节电率可达10%～60%；

（2）结构简单，维护成本低，使用寿命长；

（3）通过气隙磁场传递扭矩，传动平稳，可减小系统的振动；

（4）可实现电机的轻载启动和过载保护，提高系统的运行可靠性；

（5）对环境的适应能力强；

（6）不受电网质量的影响，也不会产生谐波污染电网。

1.3 永磁调速器节能量影响因素

永磁调速器最主要的作用是节能，节能量是与系统的运行参数有关，主要有以下几点：

（1）原运行工况参数值。例如压力、流量等可调节的量值大小，可调整量越大，节能量越高。

（2）原调节方式。若采用阀门或风门挡板方式调整运行参数，存在节流损耗，开度越小，损耗越大，节能潜力越大。

（3）电机功率。电机功率越大，能耗越高，节电量就越多，采用永磁调速器后产生的经济效益就更加可观。

（4）系统运行时间。系统连续运转、短时运转、间歇运转以及运行时间长短都会影响节能量，运行时间越长，节能量越大。

因此，对离心式负载进行调速节能改造时，需对系统现有的运行情况、调节方式、能耗情况、在生产工艺系统中的重要性等方面进行综合评估，分析节能改造的必要性和可行性，才能获得理想的经济效益。

2 节能效果及分析

2.1 节能效益分析

大唐武安公司3台辅机循环水泵均为单级双吸卧式离心泵，系统参数见表1。该系统采用调节阀门的方式改变流量，节流损耗高，具有较大的节能改造意义。2#循环水泵已于2014年进行了永磁调速改造，节电率达30.7%。项目完成后，开启2#和3#循环水泵运行，出口阀门全开。在相同工况下，改造前后两台水泵系统的运行电流见表2。3#循环水泵改造后的电流相比改造前降低了25.2%，2#循环水泵在已有的调速运行基础上电流再次降低了10.2%。

该辅机循环水系统在春、夏、秋季会投入两台泵运行，时间为9个月，一年运行时间按280天计算，假设电机功率因数和效率不变，则3#循环水泵改造后的年节能量为电费单价为0.43元/kWh。3#循环水泵系统改造该总投资为41万元，不到2年就能收回投资成本。永磁调速改造还可以提高系统运行可靠性，减少运行和维护成本，带来的间接经济效益也很可观。

2.2 节能原理分析

该辅机循环水系统的3台循环水泵为共母管并联运行，改造前后总流量不变。改造前，3#循环泵采用调节阀门的方式调节流量，转速不变，管网阻力增加，管网特性曲线上移，3#循环泵的运行工况点为A点，轴功率与面积H3×Q3成正比。2#循环泵采用永磁调速器调节，转速随流量变化，运行工况点为B点。改造后，3#循环泵的出口阀门全开，泵转速降低，运行工况点由A点变为C点，即出口压力下降，而流量由Q3升高至Q3’，轴功率则由H3×Q3变为H3’×Q3’，明显降低。为保证总流量不变，2#循环泵的流量由Q2降低至Q2’，压力也随之下降，轴功率变为H2’×Q2’，相比于改造前的轴功率H2×Q2也降低了。

由该电厂辅机循环水泵两次永磁调速改造的效果可以看出，对于这种共母管并联运行的系统，影响水泵节电量的因素除1.3节中提到的外，与其并联的水泵的运行方式也会影响水泵的运行工况点和节电量。

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关键词：循环水泵 监理

中图分类号：U464.138+.1 文献标识码：A 文章编号：

一、循环水泵不对中状态与对中的分类

第一，循环水泵的不对中状态。 循环水泵的对中 ，是以一台循环水泵侧半边联轴器的中心线为基准，通过调整与循环水泵电机相连的半边联轴器的相对位置，使电机和泵运行时轴线处于同一条直线。 同轴度是用来描述电机和泵两轴线相对位置的一组数据，由径向和轴向值组成。 不对中的状态可分为平行不对中、 角向不对中和平行角向综合不对中三种情况。 循环水泵对中按运行后的状态又分为冷对中和热对中。循环水泵在冷态时处于对中状态，但在热态时，由于热膨胀的存在，却不一定在对中状态。 因此，循环水泵对中应以热态对中数据为准。 要提高对中的质量不仅要缩短对中时间，而且要提高对中技术。 实际工作中，安装人员凭个人经验，用加减底座垫片的方法进行设备对中操作， 工作量大且不稳定，尤其是在一些循环水泵精密对中或要求热对中时，必须采取理论计算来调整，才能有效准确地完成对中工作。

第二，对中准备。 电机和循环水泵对中前 ，要确认影响电机和循环水泵对中状态的管道和循环水泵部件是否已连接到循环水泵上，这些管道和部件是否存在应力，否则在外力下强制接，会影响电机和循环水泵对中的结果。 对中时，要确定以哪一个设备为基准，先调整基准设备，然后调整非基准设备，使之与基准设备同轴。

第三，对中步骤。 电机和循环水泵对中包括同轴度的测量和电机位置的调整两个步骤，对中的过程是不断重复这两个步骤，直到测量的数据符合对中标准的要求。 通常的做法是用双分表测量对中数据，在两个等待对中的轴端，架装找正支架和两块表，一块轴向表，一块径向表（如果轴向有窜动量，可再加一块测量轴向偏差的表，轴向的两块表，必须对称地装在同一个旋转半径圆周上）。 测量时用两个表，同时转动两轴来测量径向和轴向值（或制作专用卡具测量）。 如测量联轴器时，两联轴器向同一方向步进旋转，分别测量 1 点（0°位置，即上垂直位置），2 点（90°位置），3 点（180°位置，即下垂直位置），4 点（270°位置）的径向和轴向值，记为(a1,s1)、(a2,s2)、(a3,s3)、(a4,s4)。 在测量时要注意数据的 “＋”“－”值 ，即这 8 个数据都是代数值。 当两联轴器旋转一周并重新回到 1 点位置时，此时表就应回到（a1、s1）的数值 ，倘若不回到原数值 ，可能是表松动或卡具安装不固定，必须调整，直到测量的数值正确为止。 最后所测的数值，应符合 a1+a3= a2+a4；s1+s3=s2+s4的条件。

如果测量结果符合条件，说明测量过程和结果正确。 对中的径向和轴向值测量完毕后，可以根据对中偏移情况进行调整。 其实，对中的主要工作是加减支座的垫片，只要上下的对中数据控制在要求的范围之内，左右的偏差可很容易地调整好。因此，对中的计算关注的是上下的对中数据。由于测量初始值 a1、s1可以任意确定，所以一个实际对中状态，就有无穷个测量数据，所测的数据本身没有意义，只有数据相对值才有意义，│s3－s1│、│a3－a1│的值才能真正反映对中的真实状况。 实际操作中，习惯将 a1、s1的数值调为零。 因此，一般情况下，对中的任务就是将 a3、s3的数据调整到位。 所以说对中的工作主要是指上下的径向值和轴向值的调整，左右的调整可参考上下对中的方法。

二、对中计算

循环水泵对中时一般坚持的原则是：先对轴向，后对径向；先调上下，后调左右。 各种资料中关于对中的计算方法很多，但是分析计算较为复杂，不利于施工人员掌握和学习。 下面的方法，是在长期监理实践中不断摸索总结的，可以准确快捷地进行对中的计算和操作，从而保证循环水泵的安装进度和整个工程的进度。按一般工况下的电机和循环水泵对中状态进行公式的推导，以既不平行，又不同心的偏移情况进行对中计算，并假设：以从动机（循环水泵）为基准测主动机（电机）侧的径向、轴向值， 测量结果：s3－s1>0，a3－a1>0， 则对中偏移情况如图 1所示。根据三角关系得出：若要两轴对中，主动机（电机）支座1 须加 δ1厚的垫片，支座 2 须加 δ2厚的垫片。其中，D 为联轴器的计算直径，L 为主动机两支座之间距离，l 为主动机支座1 到半联轴器之间距离，可得公式(1)和(2)：

公式(1)和公式(2)的意义为：可以从电机和循环水泵的任何一种对中状态(a1、s1)，(a3、s3)，通过在主动机（电机）支座 1 加δ1 厚的垫片，支座 2 加 δ2 厚的垫片后，电机和循环水泵即可达到冷态零对零的对中状态。在使用上述公式时应注意， 当用千分表测联轴器表面时，计算直径 D 为联轴器的外径。当用卡具测量对中数据时，则以卡具的最大外径作为计算直径。 同时，公式中 δ1、δ2 都是代数值。 若 δ>0，则表示支座下加 δ 厚的垫片；若 δ

式(3)(4)的意义为：通过测量或已知支座 1、2 热运行后的热位移值(δ1,δ2)，可以计算出保证在热态设备对中的情况下 ，必须在冷态下要对出的数据(a1,s1)，(a3,s3)。计算出冷态的热对中数据后，才能从一般状态(a1′,a3′)，(s1′,s3′)快速准确地加减垫片 δ1、δ2，对出设备热对中时的冷态数据(a1、a3)、(s1、s3)，同理可以推导出

公式(5)(6)的意义是：在对中状态(a1′,a3′)，(s1′,s3′)下 ，支座1 加 δ1垫片，支座 2 加 δ2垫片，则对中状态变成(a1,a3)、(s1,s3)。也可理解为：在知道目前对中状态后，加减 δ1、δ2即可达到所希望的对中状态。 此公式为对中的通用公式，公式(1)(2)只不过是其特殊情况下的表述。

三、总结

循环水泵型号，要求安装单位人员先运转代表性的循环泵，实际测量出该种型号循环水泵热态时的抬高量，其他水泵根据此数值进行冷态下的调整， 调整完毕后在循环水泵带负荷调试后复测，没有出现需要重新调整的情况。