詹金援，秦光明

(中山嘉明電力有限公司，廣東 中山 528449)

聯(lián)合循環(huán)機(jī)組交流潤滑油泵改造及效果分析

詹金援，秦光明

(中山嘉明電力有限公司，廣東 中山 528449)

介紹了S109FA聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，以及交流潤滑油泵改造前的工藝流程和能源消耗狀況，指出了存在的問題并提出了改造方案。改造后，交流潤滑油泵節(jié)能效果顯著且未出現(xiàn)運(yùn)行缺陷，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

循環(huán)機(jī)組；交流潤滑油泵；能源消耗；改造

1 機(jī)組運(yùn)行情況

某公司2期4號燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組(GE公司S109FA型)于2009年12月份完成工程建設(shè)投入商業(yè)運(yùn)行。該臺機(jī)組配備有2臺交流潤滑油泵。自投產(chǎn)以來，該油泵運(yùn)行電流偏大，耗能超標(biāo)，并且泵體和電機(jī)軸承頻繁出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組的運(yùn)行安全。針對該問題，對這2臺交流潤滑油泵和電機(jī)進(jìn)行換型改造，并對油泵軸承潤滑方式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。改造后，新型交流潤滑油泵節(jié)能效果明顯，運(yùn)行安全性也得到顯著提高，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 機(jī)組改造前的狀況

2.1 工藝流程和主要生產(chǎn)裝置

S109FA型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的潤滑油系統(tǒng)配備2臺交流潤滑油泵(1運(yùn)1備)，主要在機(jī)組運(yùn)行期間保證主機(jī)軸系潤滑油的供應(yīng)，防止發(fā)生斷油燒瓦事故。潤滑油箱中的油通過交流潤滑油泵提供動力后進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)管道，然后分別供應(yīng)給主機(jī)的8個(gè)軸承和發(fā)電機(jī)密封瓦。

改造前2臺潤滑油泵為德國ALLWEILER AG公司生產(chǎn)，型號為NSS125-315/11；配套電機(jī)為ABB公司生產(chǎn)，型號為QA315L2B V1，額定功率為200 kW。交流潤滑油泵和電機(jī)參數(shù)如表1、表2所示。

表1 交流潤滑油泵參數(shù)

表2 交流潤滑油泵電機(jī)參數(shù)

2.2 能源消耗現(xiàn)狀及主要問題

機(jī)組正常運(yùn)行期間及停機(jī)后5天內(nèi)該泵必須保持連續(xù)運(yùn)行，以保證軸系設(shè)備安全。改造前的正常運(yùn)行電流為290～300 A，功率約為190 kW。該油泵采取長期連續(xù)運(yùn)行方式，存在如下主要問題。

(1) 運(yùn)行電流偏大，每天的耗電量約為4 560 kWh，占廠用電率5.49 %，整體耗能較大。

(2) 泵體和電機(jī)軸承頻繁出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行安全，必須停運(yùn)機(jī)組才能進(jìn)行消缺處理，而機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)不僅會對公司造成較大經(jīng)濟(jì)損失，也會對電網(wǎng)造成不利影響。

2.3 能源消耗計(jì)量

交流潤滑油泵的運(yùn)行電流和功率在2期FECS (廠用電監(jiān)控系統(tǒng))上可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為：運(yùn)行電流292.10 A，功率190.50 kW；耗電量也可以定期累積計(jì)算。

3 改造方案

此次節(jié)能改造針對耗能高、故障率高的2臺交流潤滑油泵，是以大幅提高安全性為主的節(jié)能優(yōu)化改造。改造時(shí)將原德國ALLVEILER油泵換型改造成三菱重工DVCW-250D-JHA型油泵(額定功率為200 kW， 額定流量為430 m3/h)，并保證原系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)不變。

改造為DVCW-250D-JHA型潤滑油泵后，增大了泵的吸入口并使泵軸加長了300 mm。泵軸的加長表明原來配套的主油箱能更好地滿足油泵最低淹沒深度的要求，無論對減輕油泵汽蝕現(xiàn)象還是油泵事故跳閘后的瞬間起壓均起著重要作用。同時(shí)，泵汽蝕現(xiàn)象的消失或減少，有利于延長泵上端軸承和電機(jī)軸承的運(yùn)行壽命。

DVCW-250D-JHA型油泵軸承采用自潤滑沐浴式進(jìn)行冷卻和潤滑，大幅提高了軸承的冷卻效果，使油泵軸承溫度由改造前的80 ℃降至60 ℃。DVCW-250D-JHA型油泵與ALLVE1LER油泵軸的受力設(shè)計(jì)不同，將泵軸承擋圈改為鎖母固定，增強(qiáng)了承載能力，有效防止出現(xiàn)泵軸下沉導(dǎo)致動靜碰摩的重大缺陷。DVCW-250D-JHA型油泵在相同流量下的軸功率比ALLVEILER油泵高，因而減少了油泵耗電量，達(dá)到節(jié)能效果。

4 改造后節(jié)能分析

潤滑油泵通過電機(jī)拖動，使用380 V的交流電能，改造后電機(jī)電流由300 A下降至244 A，功率由190 kW下降至157 kW，大幅減少了電能的消耗，每天耗電量由4 560 kWh下降至3 768 kWh。

2013年6月，該公司完成了對4號機(jī)組2臺交流潤滑油泵的改造。改造前后的油泵運(yùn)行參數(shù)如表3所示。

表3 改造前后的油泵運(yùn)行參數(shù)

由表3可知，在發(fā)電量相同的情況下，潤滑油泵改造后每天節(jié)電：4 560-3 768=792 kWh，節(jié)電率為：(792/4 560)×100 %=17.4 %；全年(按全年發(fā)電292天，發(fā)電7 008 h計(jì)算)總節(jié)電量為：792×292=231 264 kWh。

5 改造效益評價(jià)

(1) 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)。全年總節(jié)電量為231 264 kWh；按每度電上網(wǎng)電價(jià)0.7元計(jì)算，每年的經(jīng)濟(jì)收益為16.188 5萬元。投資回收期為5.35年。同時(shí)，改造后沒有再出現(xiàn)泵體軸承超溫或電機(jī)超溫的問題。

(2) 社會效益評價(jià)。公司2期機(jī)組是廣東電網(wǎng)中珠區(qū)域的主力發(fā)電機(jī)組，公司積極響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，依靠科技進(jìn)步，加大節(jié)能降耗力度，減少非計(jì)劃停運(yùn)，在創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，社會效益明顯。

2014-12-07。

詹金援(1971-)，男，工程師，長期從事燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組設(shè)備管理與工程建設(shè)工作，email：1327133898@qq.com。

秦光明(1984-)，男，工程師，長期從事燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組運(yùn)行管理及設(shè)備性能測試等方面的技術(shù)與管理工作。