大唐珲春发电厂4号机组给水泵组变频改造整体方案(DOC)

大唐珲春发电厂4号机组给水泵组变频改造整体方案

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大唐珲春发电厂

4号机组给水泵组变频改造整体方案

东方日立(成都)电控设备有限公司

2012年3月

大唐珲春发电厂4号机组给水泵组变频改造整体方案

2 目 录

第一章、概述 ................................................................ 3

第二章、330MW机组电动给水泵改变频运行及改汽泵经济性比较 ..................... 4

第三章、液力偶合器改造方案 ................................................... 6

第四章 、前置泵改造方案 ...................................................... 6

第五章、变频器的配置方案..................................................... 7

1、大唐珲春发电厂4号机组给水泵组参数 ........................................ 7

2、变频器的选配 ............................................................. 8

(1)、DHVECTOL系列高压变频器主要技术参数 ..................................... 8

(2)、DHVECTOL系列高压变频器对外接口表 ...................................... 10

3、变频器运行控制 .......................................................... 11

（1）变频器运行方式......................................................... 11

（2）变频器控制方式......................................................... 11

（3）电动机差动保护:........................................................ 11

（4）液力偶合器勺管控制: .................................................... 11

（5）多功能主油泵运行方式: .................................................. 12

4、变频器通风散热方案....................................................... 12

（1） 水冷却系统的工作原理： ................................................ 12

（2）设备布置(见下图)： ..................................................... 12

（3）水冷散热特点: ......................................................... 13

5、变频二拖三方案的电气一次接线 ............................................. 14

第六章、东方日立（成都）电控设备有限公司日立系列产品说明 .................... 14

第七章、节能估算 ........................................................... 15

第八章、投资预估 ........................................................... 21

第九章、东方日立专利、完善、及时的服务 ...................................... 21

1.1. 售前服务 .............................................................................................................................. 21

1.2.售后服务承诺 ........................................................................................................................ 22

大唐珲春发电厂4号机组给水泵组变频改造整体方案

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第一章、概述

大唐珲春发电厂地处中国、朝鲜、俄罗斯三国交界的边境城市——珲春，是吉林省东部电网的主力发电企业，素有“东北亚金三角璀璨明珠”的美誉。企业二期工程两台33万千瓦机组于2004年8月开工建设，2006年9月实现双机投产。目前，企业总装机容量为66万千瓦。大唐珲春发电厂4号机组给水泵设计为3x50%额定容量电动给水泵，配液力偶合器调速。2011年4号机组给水泵耗电量占发电量的2.97 %，占发电厂用电率的35.6%，其耗电量是很大的。直接影响供电煤耗，影响发电成本，影响能源消耗。因此对电动给水泵的调速方式进行优化和改造，是十分必要的。为降低电动给水泵的年耗电量，降低电动给水泵的年运行费用，降低供电煤耗,根据大唐双鸭山1号机变频调速型液力偶合器电动给水泵（专利号：ZL 2010 2 0640252.8）改造的成功经验，对大唐珲春发电厂4号机组液力偶合器调速方式的电动给水泵，进行变频调速改造是可行的，也是十分必要的。

给水泵进行变频改造的关键是如何改造液力偶合器。以满足输入轴变速运行时，输出轴能够按增速齿轮箱功能变速输出。其改造方案有:一是将液力偶合器更换成增速齿轮箱；二是将液力偶合器改造成增速齿轮箱。更换成增速齿轮箱就是购买一台增速齿轮箱，其造价高，工期长，需要改造给水泵基础等，很难实现；二是将液力偶合器改造成增速齿轮箱，需要进行设计制造，周期长，费用高，且属非标产品，运行稳定性很难保证。通过技术经济比较,上述换成增速齿轮箱方案和改造成增速齿轮箱方案，造价高、供货周期长，是不可取的。三是通过对液力偶合器的改造，将液力偶合器改造成多功能液力偶合器。所谓多功能液力偶合器就是，在保留液力偶合器调速功能的基础上,增加液力偶合器的增速齿轮箱输出功能。实现这一改造后，液力偶合器具备了两种功能，一是工频运行时的液力偶合器的调速功能（这是原来就有的）；二是变频运行时（将勺管固定在最大转速位置）的增速齿轮箱输出功能（这是改造后新增的）。两种功能可以通过勺管进行切换。有了这两种功能，配套相应的进口变频器和开关，就可以通过切换实现4号机组三台给水泵的变频二拖三调速改造了。

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第二章、330MW机组电动给水泵改变频运行及改汽泵经济性比较

目前国内330MW等级机组配套的给水泵驱动方式最常用的是电动和汽动两种，即电动机驱动和小汽轮机驱动。电动机驱动方式有两种方案：一种是电动机通过齿轮升速驱动定速泵，泵出口流量及压力由调节阀节流调节；另一种是电动机通过液力耦合器来驱动给水泵，依靠液力耦合器来改变转速，达到调节泵出口流量及压力的目的。

汽动驱动方式有两种情况：一种是由主机低压抽汽供汽的凝汽式小汽轮机驱动，另一种是由主机高压缸排汽供汽的背压式小汽轮机驱动。

近年来随着电力市场进入市场经济阶段，电厂管理不只是为了稳发满发，还要求以最经济的成本多发电、多供电，最终以多结算上网电量，提高经济效益。为降低供电煤耗，减少能源消耗。因此对机组给水泵驱动方式进行改造是可行的，也是十分必要的。

目前改造方案主要有两种：

方案一：对电动给水泵进行变频调速改造，一台机组三台给水泵上两台进口高压变频器，采取二拖三方案，每台机组两台给水泵长期变频运行，另一台给水泵工频备用。

方案二：将一台50%容量的电动调速给水泵改为一台100%容量的汽动给水泵，保留2台50%容量的电动调速给水泵；

目前国内外的研究结果一般认为：330 MW以下机组采用电动给水泵组、330 MW以上采用汽动给水泵组的经济效益比较明显；而330 MW机组，电动给水泵方案与汽动给水泵方案经济效益差别不大。所以，国内外电厂各种配置方式都有。以下就330MW机组电动给水泵上述两种改造方案进行比较如下：

方案一较方案二优点：

1、投资：方案一总投资在1200万元以内；方案二总投资约3600万元。

2、投资收益：330MW机组年发电量按15-16亿千瓦时计算，方案一年节约标煤4300吨左右，机组供电煤耗将降低2.75g/KW.h；方案二年节约标煤2800吨左右，机组供电煤耗将降低1.4g/KW.h，汽动泵本身增加燃煤消耗。 大唐珲春发电厂4号机组给水泵组变频改造整体方案

5 3、工期：在完成设备招标及相关前期准备工作的前提下，方案一的改造工期为15天内，方案二约为1-2月；

4、对设备安装位置要求：方案一无要求，现有厂房内或厂房外新盖房均可；房案二对设备安装位置有严格要求；

5、改造后设备维修经济性比较：汽动给水泵年维修费用高出液力耦合器年维修费用3倍。主要有给水泵小汽轮机，前置泵减速机构，润滑油系统、小汽轮机疏水放汽系统、小汽轮机汽封系统与主汽轮机相比，麻雀虽小五脏具全，与电动给水泵相比无疑大大增加了维修工作量，备品配件及消耗材料的数量小汽轮机除需定期小修维护外，还需定期（4年）大修揭盖检查通流部分等；进口变频器是高科技电力电子产品，设计寿命为15年，设计安装位置得当（无粉尘）一般无需维修，年维修费用可以忽略不计。此外给水泵电机改变频调速后，液力偶合器全开不参与调速，液力偶合器的工作油温降低20—30度，整个电动给水泵系统维修量约降低三分之一左右。

6、改造后设备运行经济性比较：根据相关文献报道汽动给水泵配置方式与电动给水泵液力耦合器配置方式相比在运行经济上不相上下；同等条件下液力耦合器调速电动给水泵比变频调速电动给水泵多耗电30%左右，方案一较方案二有明显优势。

方案二较方案一优点：

1、方案二（电动改汽动）对厂用电率的降低明显：方案二（电动改汽动）能降低厂用电率2.9%左右，考虑小汽轮机煤耗，机组供电煤耗将降低1.4g/KW.h。机组在相同出力状态，由于小汽轮机效率较大机组效率低，小汽轮机运行需要增加蒸汽量，煤耗也增加，总体看，节能空间有限；方案一（改高压变频）可以降低厂用电率0.867%左右，机组供电煤耗将降低2.75g/KW.h。