聯合循環機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)

聯合循環機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聯合循環發電機組的運行情況，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，交流潤滑油泵節能效果顯著且未出現運行缺陷，提高了機組的經濟效益和社會效益。

循環機組；交流潤滑油泵；能源消耗；改造

1 機組運行情況

某公司2期4號燃氣-蒸汽聯合循環發電機組(GE公司S109FA型)于2009年12月份完成工程建設投入商業運行。該臺機組配備有2臺交流潤滑油泵。自投產以來，該油泵運行電流偏大，耗能超標，并且泵體和電機軸承頻繁出現超溫現象，嚴重影響機組的運行安全。針對該問題，對這2臺交流潤滑油泵和電機進行換型改造，并對油泵軸承潤滑方式進行重新設計。改造后，新型交流潤滑油泵節能效果明顯，運行安全性也得到顯著提高，為企業創造了良好的經濟效益和社會效益。

2 機組改造前的狀況

2.1 工藝流程和主要生產裝置

S109FA型燃氣-蒸汽聯合循環發電機組的潤滑油系統配備2臺交流潤滑油泵(1運1備)，主要在機組運行期間保證主機軸系潤滑油的供應，防止發生斷油燒瓦事故。潤滑油箱中的油通過交流潤滑油泵提供動力后進入潤滑油系統管道，然后分別供應給主機的8個軸承和發電機密封瓦。

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

表1 交流潤滑油泵參數

表2 交流潤滑油泵電機參數

2.2 能源消耗現狀及主要問題

機組正常運行期間及停機后5天內該泵必須保持連續運行，以保證軸系設備安全。改造前的正常運行電流為290～300 A，功率約為190 kW。該油泵采取長期連續運行方式，存在如下主要問題。

(1) 運行電流偏大，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) 泵體和電機軸承頻繁出現超溫現象，嚴重影響機組運行安全，必須停運機組才能進行消缺處理，而機組非計劃停運不僅會對公司造成較大經濟損失，也會對電網造成不利影響。

2.3 能源消耗計量

交流潤滑油泵的運行電流和功率在2期FECS (廠用電監控系統)上可以進行實時監控，實時數據為：運行電流292.10 A，功率190.50 kW；耗電量也可以定期累積計算。

3 改造方案

此次節能改造針對耗能高、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能優化改造。改造時將原德國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)，并保證原系統運行參數不變。

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象還是油泵事故跳閘后的瞬間起壓均起著重要作用。同時，泵汽蝕現象的消失或減少，有利于延長泵上端軸承和電機軸承的運行壽命。

DVCW-250D-JHA型油泵軸承采用自潤滑沐浴式進行冷卻和潤滑，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油泵軸的受力設計不同，將泵軸承擋圈改為鎖母固定，增強了承載能力，有效防止出現泵軸下沉導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，達到節能效果。

4 改造后節能分析

潤滑油泵通過電機拖動，使用380 V的交流電能，改造后電機電流由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號機組2臺交流潤滑油泵的改造。改造前后的油泵運行參數如表3所示。

表3 改造前后的油泵運行參數

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

5 改造效益評價

(1) 經濟效益評價。全年總節電量為231 264 kWh；按每度電上網電價0.7元計算，每年的經濟收益為16.188 5萬元。投資回收期為5.35年。同時，改造后沒有再出現泵體軸承超溫或電機超溫的問題。

(2) 社會效益評價。公司2期機組是廣東電網中珠區域的主力發電機組，公司積極響應國家節能減排號召，依靠科技進步，加大節能降耗力度，減少非計劃停運，在創造更多經濟效益的同時也保障了電網的安全穩定運行，社會效益明顯。

2014-12-07。

詹金援(1971-)，男，工程師，長期從事燃氣-蒸汽聯合循環機組設備管理與工程建設工作，email：1327133898@qq.com。

秦光明(1984-)，男，工程師，長期從事燃氣-蒸汽聯合循環機組運行管理及設備性能測試等方面的技術與管理工作。