Михаил ЗЕЛЕНСКИЙ;pdf

ООО «КВАРЦ Групп»
05.2014 г.
Опыт применения гидромуфт на объектах электрои теплогенерации
СОДЕРЖАНИЕ
1. Наш партнер - Фойт Турбо ГмбХ Ко.КГ
2. Преимущества применения гидромуфт Фойт Турбо
3. Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата
с установкой гидромуфты Фойт Турбо
4. Примеры
агрегатов
комплексной
модернизации
питательных
насосных
Энергосберегающие регулируемые приводы
Один из видов деятельности инновационного направления ООО «КВАРЦ Групп» - внедрение
современных ресурсосберегающих технологий
ООО «КВАРЦ Групп» предлагает комплексные решения по реконструкции насосных агрегатов (питательных, сетевых) с
применением энергосберегающих гидромуфт производства VOITH TURBO GmbH Co.KG (Фойт Турбо), Германия
Внедрение регулируемых приводов насосных агрегатов позволяет:
- в значительной мере избавиться от перепада давления на регулирующем органе,
- снизить расход электроэнергии на привод агрегата,
- уменьшить износ механизмов агрегата, регулирующей арматуры, напорных трубопроводов
- и, как следствие, добиться положительного технико-экономического эффекта от модернизации
Для поддержания оптимального гидравлического режима тепловой сети рекомендуется установка регулируемых
приводов сетевых электронасосных агрегатов
ООО «КВАРЦ Групп» – партнер Фойт Турбо по внедрению регулируемых
приводов
Решения для различных типов механизмов с параметрами до:
ВОРЕКОН
> 300 единиц
ГМ типа S
> 15 000 единиц
 50 МВт
ГМ типа R..K..
> 10 000 единиц
Сегодня Фойт Турбо – крупнейший в мире производитель гидродинамических решений
 20 000 об/мин
Гидротрансформаторы
> 5 000 единиц
Преимущества применения гидромуфт Фойт Турбо
(в сравнении с частотным приводом)
ГИДРОМУФТА
Опыт применения
Место установки
Тип
электродвигателя
Более 50 лет
- морально не устаревает
- возможность поставки запчастей на протяжении всего
срока службы гидромуфты
между электродвигателем и насосом:
- в машинном зале, в т.ч. с высокой запыленностью
- на улице
любой исправный
ВПЧ
высоковольтный привод частотно-регулируемый
До 25 лет
- устаревает морально
- отсутствует возможность поставки морально устаревших
компонентов
- в хорошо вентилируемом (кондиционируемом), чистом,
охраняемом помещении
- возведение отдельного модульного здания
специального исполнения:
- увеличение класса изоляции
- подшипники с изолированной наружной обоймой
Межсервисный период
8 лет
4 года
Жизненный цикл
30 лет
10 - 12 лет
Наработка на отказ
Около 150 000 ч
30 000 – 50 000 ч
Масса, т
3,8 (на 5 000 кВт)
13 (на 5 000 кВт)
Габаритные размеры
ВхШхГ, мм
Установка / ПНР /
Сервис
Дополнительные
сведения
1 483 х 2 160 х 1 485 (на 5 000 кВт)
- простой монтаж и ПНР
- простые механические компоненты
- высокая точность регулирования 0,1 %
- возможность регулирования нагрузки агрегата с
высокооборотным двигателем в зоне первой критической
частоты собственных колебаний ротора электродвигателя
- возможность применения общей маслосистемы агрегата на
базе маслосистемы гидромуфты
2 500 х 13 000 х 1 200 (на 5 000 кВт,
ячейки двухстороннего обслуживания)
- необходимость высококвалифицированного сервисного
обслуживания и дорогостоящего ЗИП
- простые электронные составляющие
- высокие требования к качеству электроэнергии
- необходимость быстрого прохождения первой критической
частоты собственных колебаний ротора высокооборотного
электродвигателя – отсутствие в диапазоне регулирования
участка около 600 об/мин
(+/- 300 об/мин от критической частоты)
Преимущества применения гидромуфт Фойт Турбо
Одно из основных преимуществ в сравнении с частотным приводом - долговечность
Преимущества применения гидромуфт Фойт Турбо
Показатели надежности для приводов ПЭН
(на основе доступных данных надежности установленных приводов)
Количество машин, шт.
Суммарное время наработки, час
108
3 100 000
Количество зафиксированных отказов
11
Среднее время ремонта, сутки
7
Суммарное время простоя по отказам, час
Нормативный межремонтный период,
год
Среднее время обслуживания, сутки
Суммарное время простоя по
обслуживанию, час
Коэффициент готовности по
отказам:
(3 100 000 – 1 848) / 3 100 000 =
0,9994
99,94 %
11*7*24 =
1 848
5
Коэффициент готовности по
обслуживанию:
(8*8700 – 120)/(8*8700) = 0,9983
5*24 = 120
99,83 %
8
Общий коэффициент готовности гидромуфты:
0,9994*0,9983 = 0,9977
99,77 %
Наивысшие показатели надежности – сервисные затраты минимальны
Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата с
установкой гидромуфты Фойт Турбо
Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата с
установкой гидромуфты Фойт Турбо
1. Внедрение гидромуфты Фойт Турбо
В результате установки регулируемой гидромуфты Фойт Турбо на питательном электронасосе имеет место:
- поддержание гидравлического режима путем плавного и бесступенчатого регулирования скорости вращения
питательного насоса
- сокращение расхода электроэнергии на собственные нужды
- продление ресурса насоса, приводного электродвигателя, РПК, запорной арматуры, напорных трубопроводов
питательной воды за счет возможности снижения давления на напоре, пуска ПЭН без нагрузки, демпфирования
возможных колебаний
- повышение надежности системы питания котлоагрегата
- увеличение межремонтных периодов оборудования
- возможность регулирования нагрузки агрегата с высокооборотным двигателем в зоне первой критической частоты
собственных колебаний ротора двигателя, в отличие от частотного привода
- расширение регулировочного диапазона основного оборудования, возможность более глубокой разгрузки
основного генерирующего оборудования в режимах, когда основным сдерживающим фактором по его разгрузке
является ПЭН
- низкие эксплуатационные затраты на обслуживание механизма с возможностью применения турбинного масла Тп22С и периодической заменой масла
Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата с
установкой гидромуфты Фойт Турбо
2. Внедрение системы управления насосным агрегатом
- при полномасштабной модернизации для унификации и оптимизации процессов управления может быть внедрена
система управления насосным агрегатом - насосом, электродвигателем и гидромуфтой, маслосистемой агрегата, а
также электрифицированной арматурой всаса, напора, рециркуляции ПЭН, регуляторами расходов теплообменников
маслосистемы
- в техпрограмме реализуются блокировки, защиты и схемы автоматического регулирования, обеспечивается
непрерывный контроль параметров работы насосного агрегата
- имеется возможность реализации управления РПК на базе данной системы совместно с управлением насосным
агрегатом для обеспечения на нем минимального перепада давления
- система управления может быть выполнена на базе ПТК Siemens Simatic S7; возможно исполнение системы
управления на базе ПТК других производителей
3. Замена электродвигателя
- при проведении модернизации питательного насосного агрегата возможна замена существующего высоковольтного
приводного электродвигателя
- может быть установлен электродвигатель как отечественных, так и иностранных производителей, среди которых –
НПО «ЭЛСИБ» ОАО, ООО «ПО «ЛЭЗ», Siemens, Тесо Westinghouse, АВВ, CKD и др.
- возможны различные исполнения и комплектации электродвигателей
Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата с
установкой гидромуфты Фойт Турбо
4. Замена насоса
- при выполнении комплексной модернизации питательного насосного агрегата возможна замена существующего
насоса
- могут быть установлены насосы производства АО «Сумский завод «Насосэнергомаш», KSB AG, Sulzer Pumps Ltd.,
Sigma, Termomeccanica Pompe S.p.A. и др.
- возможны различные варианты оснащения насоса, комплектации его датчиками термоконтроля, осевого сдвига,
вибрации и др.
5. Замена арматуры насосного агрегата
- при комплексной модернизации питательного насосного агрегата возможна замена его отключающей и
регулирующей арматуры, а также РПК
- возможна поставка арматуры отечественных и иностранных производителей: обратного клапана, задвижек всаса и
напора, регулирующего и обратного клапанов рециркуляции, регулирующей арматуры трубопроводов охлаждающей
воды
6. Реконструкция ячейки КРУ
- при замене электродвигателя для повышения надежности целесообразно выполнить
ретрофит ячейки КРУ с заменой выключателя
- для повышения уровня автоматизации выполняется замена существующей РЗА на
микропроцессорную защиту с установкой комплектного устройства защиты и управления
двигателем (типов SPAC, SEPAM или др.)
- при необходимости производится замена силового кабеля электродвигателя
Комплексная модернизация питательного электронасосного агрегата с
установкой гидромуфты Фойт Турбо
7. Реконструкция фундамента
- одним из основных вопросов при модернизации ПЭН с установкой гидромуфты является реконструкция
фундамента насосного агрегата
- реконструкция может быть выполнена силами собственных специалистов или с привлечением ведущих
специалистов в данной области
- во многих случаях (при ранее установленной на ПЭН гидромуфте, при наличии «промвала», т.е. при наличии
«длинного» фундамента насосного агрегата) реконструкция фундамента не требуется или носит минимальный
объем
8. Объединенная маслосистема насосного агрегата
- в случае индивидуальной системы маслоснабжения насосного агрегата применение объединенной маслосистемы
ПЭН на базе маслобака гидромуфты позволяет отказаться от громоздкой и устаревшей маслосистемы насоса
- в случае объединенной маслосистемы агрегата используются теплообменник смазочного масла и
вспомогательный пусковой маслонасос на корпусе гидромуфты; теплообменник смазочного масла может быть
размещен на теплообменнике рабочего масла
- трубопроводы охлаждающей воды теплообменников рабочего и смазочного масла могут комплектоваться
регулирующей арматурой для поддержания оптимальной температуры масла
- в качестве рабочего масла в гидромуфтах Фойт Турбо может применяться масло типа Тп-22С
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Рабочее проектирование
Схема автоматизации гидромуфты
Установочный чертеж агрегата
Кадр мнемосхемы системы управления
Схема маслопроводов агрегата
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Рабочее проектирование
Установочный чертеж питательного электронасоса с гидромуфтой Фойт Турбо.
Насос ПЭ 580-195-5 с гидромуфтой 620 SVNL33G и электродвигателем 4АЗМ-5000/6000 УХЛ4
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Поставка оборудования, СМР и ПНР
Поставка оборудования
Строительно-монтажные работы
Пуско-наладочные работы,
шеф-монтаж, ввод в эксплуатацию
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Поставка оборудования, СМР и ПНР
ПЭ 580-185-5 с ГМ 620SVNL33G (5 МВт, 2985 об/мин)
ПЭ 580-185-5 с ГМ 620SVNL33G (5 МВт, 2985 об/мин)
ПЭ 580-195-5 с ГМ 620SVNL33G (5 МВт, 2985 об/мин)
ПЭ 580-185-5 с ГМ 620SVNL33G (5 МВт, 2985 об/мин)
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Поставка оборудования, СМР и ПНР
ПЭ 270-160 с ГМ 562SVTL12.1 (2 МВт, 2980 об/мин)
ПЭ 580-185 с ГМ 620SVNL33G (4 МВт, 2985 об/мин)
ПЭ 580-185-5 с ГМ 620SVNL33G (4 МВт, 2985 об/мин)
ПЭ 580-180 с ГМ 620SVNL33G (4 МВт, 2985 об/мин)
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Редукторные гидромуфты
Блок 300 МВт, пуско-резервный электронасосный агрегат
Насос ПЭ 650-320-5 (650 м3/ч, 3290 м в.ст., 6300 об/мин) с гидромуфтой R16K400M
(6560 кВт) и электродвигателем 4АЗМ 8000/6000УХЛ4 (6000 В, 8000 кВт, 2985 об/мин)
Примеры комплексной модернизации питательных насосных агрегатов.
Редукторные гидромуфты
Блок 300 МВт, перспектива замены ПТН
Насос ПН 1135-340-4А (1150 м3/ч, 340 кгс/см2, 5300 об/мин) с гидромуфтой R18K550M
(12500 МВт) и электродвигателем 1TZ1547 (10000 В, 14500 кВт, 1490 об/мин)
Примеры комплексной модернизации сетевых насосных агрегатов
СЭ 5000-70 с ГМ 866 SVTLs 22-12.8 (1250 кВт, 1468 об/мин)
ЦН-1000 с ГМ 650 SVTLs21.2 (630 кВт, 1450 об/мин)
СЭ 2500-160 с ГМ 562 SVTL12.1 (1380 кВт, 2985 об/мин)
CЭ 1250-140-8 с ГМ 650SVTLs21.2 (800 кВт, 2985 об/мин)
Опыт применения гидромуфт на объектах электро- и теплогенерации.
Заключение
Регулирование расхода среды с помощью гидромуфты:
- плавное, точное регулирование расхода, поддержание требуемого напора
- уменьшение потребления электроэнергии на собственные нужды
- продление ресурса работы механизмов насосного агрегата, арматуры, трубопроводов
при этом:
- гидромуфты в высшей степени надежны и долговечны
- Фойт Турбо имеет многолетний опыт их производства
Основываясь на богатом опыте реализации проектов по модернизации насосных агрегатов и установке
гидромуфт, мы рекомендуем выполнение подобных проектов «под ключ», что позволит избежать
многочисленных коллизий и ввести Ваш насосный агрегат в эксплуатацию в срок.