循泵电机冷却水排水改造的经济性分析与探讨

摘要：通过对循泵电机冷却水排水母管的改造，增加一路排水管道，经过检验改造效果非常明显，节能效果非常明显。此改造方式，可作为其他类似火力发电厂设备管理和电力设计院在循泵房系统设计方面借鉴作用。

【关健词】：循泵电机；排水母管；经济性；

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

循泵是各火力发电厂中的重要辅助设备，主要用来向凝汽器供给冷却水，将汽轮机排出的乏汽冷却凝结，由此来保持凝汽器内的真空度。某些电厂循泵电机冷却器冷却水采用开式循环方式，为从循泵入口水室取水，再排入江河中，为了考虑循泵房的防洪功能通常其排水口均设置较高，大多布置在控制室平台位置。经过对湖南、湖北等南方几家依江河所建电厂情况的了解，循泵电机冷却水均采用深井水泵或管道泵抽水供循泵电机冷却方式，排水口处于循泵房控制室平台层位置，位置较高，检查发现其具有改造的可能性。

概述

某火力发电厂两台600MW机组配备有四台循泵，循泵型号为80LKXA-31，额定流量32760t/h，电机型号为YKSL3500-12/2150-1，电机功率3500kw，冷却方式为水—空冷方式。循泵电机冷却水采用冲洗水泵供水，冲洗水泵为长轴深井泵，型号为200LC3-69，配套电机型号为Y2 315S-4，电机额定功率为110Kw，额定电压力为380V，额定电流为197A，冲洗水泵轴总长度达19米深。

存在的问题：

2．1某火力发电厂循泵电机冷却器冷却水利用冲洗水泵供水，循泵层平台位置标高为36米，电机冷油器冷却水管位置标高为40米，排水集污沟布置在控制室运行层平台位置，运行层平台标高为45米。循泵电机冷却器冷却水通过冷却器后排至运行层集污沟内，因而冷却水排水口与电机冷却器冷却水进水管处存在5米高差水头需要克服，故冷却水排水存在高差损失。这样基本上需投入冲洗水泵长期运行，因此增加了部分厂用电率。

2．2为了确保循泵电机线圈、电机轴承的冷却需要利用冲洗水泵提高排水压头并保持冷却水流量和一定的流速。据相关利用长轴深井泵运行的火力发电厂运行及点检人员反应，运行状况均不理想，体现在长轴深井泵电机振动较大问题上，原因主要是深井水泵轴细长，均达10多米深，同时泵外接管无支撑，因而存在下部摆动较大的问题。同时循泵进水河道在循泵抽吸作用下形成一定的水流流速，此水流会对长轴深井泵外壳体产生一定的冲击作用，均会导致深井泵动静部件的相互磨损，出现动静部件间隙的增大，会在深井泵检修投入运行不久即出现水泵振动逐步增大的问题，导致深井泵运行寿命短的问题。某厂循泵房冲洗水泵检修频繁也就是这个原因，每年均需安排1~2次解体大修，检修人工成本和备品费用均较高。

改造情况：

经过对某火力发电厂循泵房现场运行情况的了解，现场布置的四台冷却水泵基本上末投入使用,投入后运行状况也不理想。因而取消当中两台冷却水泵，对循泵电机冷却器冷却水排水母管进行改造，在排水母管上增加两路管道直接排入两台冷却水泵基座入口位置。也就是让循泵电机冷却器冷却水直接排入循泵室入口，这样就降低了循泵电机冷却器冷却水排水压头，减少约5米高差的水压损失，加快循泵冷却器冷却水流速，极大的提高冷却器换热效果。同时把循泵电机冷却器冷却水改为自供水后基本上能停止冲洗水泵的运行。因而可延长冲洗水泵的检修时间间隔，停止使用冲洗水泵也能降低了全厂厂用电率。

通过对2010年湘江全年水位情况的统计来看，湘江水位超过34米以上2010年全年就仅约22天，分布在4、5、6月份。

因循泵层平台标高为36米，为了确保循泵房防汛的安全可靠，通过对湘江水位的观察，在保留一定裕量的情况下，决定在湘江水位达34米以上时关闭此两路管道，让循泵冷却器冷却水排水仍走排集污沟上游端出水。因此可在湘江水位低于34米以下时，完全可采用自供水方式对循泵冷却器进行供水冷却，也就可基本停止冲洗水泵运行。

经济性及效果分析：

对火力发电厂循泵电机冷却器出水母管改造，在母管上新加装两路排水管道进行排水，此改造项目节能效果非常明显。改造所需费用包括检修费用不到一万元，但所创造效益非常可观，改造后每年均可节省费用达63万元之多，达到永久受益的目的。

4．1节约厂用电费用：

冲洗水泵额定电流197A，而正常运行时电流为140A，线电压为380V, 电机功率因数cosφ：0.89。全年可减少冲洗水泵时间估计一年至少可减少300天左右，一天至少可按减少冲洗水泵使用时间23h计算。

得出减少使用一台冲洗水泵一年时间内节约的能耗为

P＝1.732×UI×cosφ×h

=1.732×140A×380V×0.89×300×23h=5.66×108Wh =5.66×105KWh

按每度电成本约0.44元计算,因而一台冲洗水泵全年可节约费用=5.66×105KWh×0.44=2.49×105元。因原每天均需投入两台冲洗水泵运行，因而全年按两台冲洗水泵运行计算可节约费用约50万元。

4．2从管理成本上分析：

通过改造，可延长冲洗水泵的检修周期，提高冲洗水泵运行的可靠性。从人工成本方面考虑每年可减少冲洗水泵三台次的检修成本费用，因此即可节约检修费用1万元左右。而从备品备件的费用考虑，参考以前冲洗水泵检修所需备品费用情况，每台冲洗水泵检修备品费用需4万元左右，因而一年可减少备品费用约12万元。每年对于冲洗水泵的管理成本方面就可至少节约成本约13万元。

4．3 改造效果试验及分析：

4．3．1降温效果明显：

从切换后循泵运行情况看，在环境温度及湘江水温升高的情况下，循泵推力瓦及导瓦温度均降低约0.9至1度，而电机线圈温度降低较多，达6.4度。同时从现场测量的循泵冷却水进出水温度来看，改造后出水温度比原出水温度约低0.5度，因此降温效果明显。因而对于循泵运行特别是在夏季高温季节运行有较大好处。

4．3．2对机组真空影响基本没有:

一台循泵电机冷却水设计流量为43t/h，而一台循泵运行流量达32760t/h，因而排水量相对循泵流量非常小,仅约0.13%，因而对机组循环水影响非常小。经过对循泵进行切换后，从循泵运行的试验结果看，冷却水排水切换前后,循泵电机冷却水排水对机组运行真空方面基本没有变化。

通过对循泵电机冷却水排水改造后试验情况看，循泵电机冷却水排水具有较大的改造性，提高经济性方面效果明显。可作为其他类似火力发电厂设备管理和电力设计院在循泵房系统设计方面借鉴作用。

结语

经过对循泵电机冷却水排水母管的改造，投运后检查效果如下：

5．1通过减少冲洗水泵使用时间，提高冲洗水泵运行可靠性，延长冲洗水泵使用寿命和检修周期，达到降低冲洗水泵厂用电，节约厂用电费用，在节能效果非常明显。

5．2改造后对于增加循泵冷却水流量明显，同时降低循泵推力瓦、导瓦运行温度、电机线圈温度。对循泵夏季安全运行有很大好处。

5．3可保持循泵房的安全文明卫生整洁

从改造后试验结果来看对于循泵电机冷却器排水母管的改造效果和经济性非常明显，也验证了改造的可行性。而为了确保循泵房汛期的安全稳定运行，在河水水位达到34米以上时应关闭此路管道，使循泵电机冷却器排水仍通过控制室平台集污沟上游端进行排水。

参考文献：

1、80LKXA-31安装使用说明书 长沙水泵厂2004-12

2、热力系统图（600MW机组）