淺析火力發(fā)電廠凝結水泵變頻節(jié)能改造

摘 要：進入21世紀以后，我國的經(jīng)濟迅速增長，同時致使能源需求總量也不斷增加；為解決能源危機，我國務必要采取必要的手段來促進可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約資源，進而加強國內(nèi)資源的有效利用；在政府的號召下，國內(nèi)的很多火力發(fā)電廠對電機的節(jié)能也高度重視起來，我國的許多電力公司也逐漸意識到：為使發(fā)電廠的運作更節(jié)能，資源消耗量更低，同時也為使公司獲得更大的經(jīng)濟效益，采取凝結水泵變頻改造是一個不錯的選擇。

關鍵詞：電力公司；降低能耗；改造；凝結水泵變頻技術

引言

近年來，隨著經(jīng)濟與社會的不斷發(fā)展，我國的環(huán)保問題和能耗問題已成為阻礙社會發(fā)展的重要因素，也是經(jīng)濟發(fā)展中的重中之重；為大力響應政府“建設節(jié)約資源的環(huán)保型社會”，國內(nèi)各企業(yè)都應行動起來，電力公司也是如此；目前，我國的煤炭消耗總量中，火力發(fā)電廠的電力生產(chǎn)就占近一半，熱電廠的污染物排放量要比其他企業(yè)都要多；由此可見，電力公司的節(jié)能任務相當艱巨。而近幾年來，變頻器在發(fā)電廠中的應用已越來越普遍，無論是風機還是水泵，運行效率都十分低下，能源浪費也比較嚴重；因此，發(fā)電廠很有必要對凝結水泵進行變頻節(jié)能改造。

1 凝結水泵在變頻改造前的情況

在未采用變頻改造前，傳統(tǒng)的設備的調(diào)節(jié)方式大都是擋板式調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)會造成巨大的節(jié)流損失，浪費驅動源的輸出功率，同時也造成了巨大的電源消耗量，致使火力發(fā)電廠的電廠用電量高，所需要的成本也較高；而且大容量的機器很容易造成短路等故障，為防止其故障的發(fā)生一般采用差動保護的方法；一旦發(fā)生機器故障，電流的差值會變大，而差流有一定的定額，超過這個額度就可能造成保護過當?shù)儒e誤動作，此時則不能很好的保護電機。

2 凝結水泵在變頻改造中所需的條件

（1）要確定凝結水泵變頻器的安裝的位置，要先進行運行荷載的測量，然后測量好變頻器的尺寸，在層高為5米的主廠房中找出一個空余的房間，用來放置變頻器；一般變頻器要放置在房間內(nèi)的一側。（2）對變頻器進行技術改造的具體要求；對于多數(shù)調(diào)峰電廠而言，在水泵還沒有帶滿負荷的時候，為及時調(diào)節(jié)水的流量，就必須關小閥門，從而導致閥門擋板上出現(xiàn)了大量的截流損失，為減少這類損失，在對水泵和電機進行改造的同時就必須注意下列幾點，首先，要注意變頻器內(nèi)部的雜物處理，防止微塵進入到變頻器內(nèi)部，否則會造成變頻器出現(xiàn)故障，加速它的老化；其次，還應注意變頻器的占用面積較大，所以應找一個尺寸相對較大一點的房間作為變頻器室，在變頻器的真空開關旁邊，應該留下一定的空間供人操作。（3）在設計改造方案時，要對凝結水泵進行針對性的設計；當凝結水泵在低負荷情況下運行時，要注意凝結水母管處在正常的壓力條件下，以及低壓缸、汽輪機等正常運行時所需的水量；還要使凝氣母管的壓力處在正常的運行條件下，進而保證凝結水泵的各個設備都處在正常條件下，使水泵各機組都能穩(wěn)定正常高效的運行。（4）在設計時還應注意除氧器水位的自動調(diào)節(jié)也十分重要，要保證系統(tǒng)避免誤動，要想實現(xiàn)對除氧器水位的調(diào)節(jié)，就必須經(jīng)變頻裝中的控制單元調(diào)節(jié)信號的電壓及頻率，這樣一來，對電機地轉速的調(diào)節(jié)才能起到控制作用，才能在一定程度上避免水泵的誤跳，從而水位自動調(diào)節(jié)的安全性也會得到保證。除此之外，為了及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障及機器問題，凝結水泵也應該增加“變頻器故障”報警，設置為光字牌報警，便于工作人員及時發(fā)現(xiàn)，從而避免不良事故的發(fā)生。

3 凝結水泵在改造后所具有的優(yōu)點

（1）與改造前作對比，凝結水泵在變頻改造后更加節(jié)能；凝結水泵在沒經(jīng)過變頻改造前，為了滿足制作工藝的需要，必須要通過調(diào)節(jié)閥門開關來控制水泵中水的流量，水泵在工頻工作的時候，系統(tǒng)會長期在高壓的情況下運行，這樣既會使水泵運行效率低下，也會大量的浪費電能；經(jīng)計算，如果凝結水泵采用變頻器控制，耗電量僅為工頻運作時的一半，節(jié)能效果十分有效。（2）變頻改造后運行效果也得到了改善；首先，改造后，發(fā)動機的啟動方式一般為軟啟動，啟動過程相對平穩(wěn)，起伏不大，伴隨著發(fā)動機轉速的增加，電流也會慢慢增加；這樣一來，不僅對水泵的損害減緩了，在運行過程中對電機和電網(wǎng)的沖擊力也會減小，這對設備起到了一個十分有效的保護作用，既能減少電機的維修費用及改造量，也能延長設備的工作壽命，減緩機器的老化。（3）凝結水泵在進行變頻改造后，轉速會降低，同時也減小了電機的運行效率，在一定程度上減輕了電機在運作時由于震動而發(fā)出的噪音，使工作環(huán)境更加舒適，更安靜，工作人員的心情也會隨之變的舒暢；除此之外，變頻器比未改造前的保護更加靈敏，保護系統(tǒng)更加健全，可在一定程度上避免故障的發(fā)生以及機器損害事故的發(fā)生所以，凝泵變頻運行解決了電動機啟動時的大電流沖擊問題，這樣不僅消除了水泵啟動時電流對傳動系統(tǒng)以及電動機的壓力，對水泵的保護起到不可替代的作用，同時還能降低日常的維護保養(yǎng)費用。（4）凝結水泵在進行變頻改造后的工作方式會更加先進，一般情況下，凝結水泵有兩個，工作時，其中的一個凝結水泵處在調(diào)速運行中，而另一個則用于備用；起始時，變頻裝置中只有電源斷路器和出口斷路器閉合，其他斷路器都是斷開的，其中的一個凝結水泵處于工頻備用狀態(tài)。然而當運行中工作的凝結水泵不能滿足所需要求時，另一個備用的凝結水泵就會自動啟動，會通過調(diào)節(jié)水泵的進出水閥門擋板，等到系統(tǒng)運行穩(wěn)定的時候工作的凝結水泵才會實現(xiàn)高效變頻調(diào)節(jié)，然而，當發(fā)生故障時，系統(tǒng)會將故障信號及時的傳送給備用水泵，然后備用水泵就會及時啟動，來調(diào)節(jié)流量來滿足系統(tǒng)要求。（5）凝結水泵的壽命也會延長；許多的研究報告及文獻都指出，機器的使用壽命和工作時的運行速度的成反比，根據(jù)這一特點，我們可以通過降低凝結水泵的轉速來保護機器，進而延長凝泵壽命。

4 變頻改造后容易出現(xiàn)的故障以及解決的措施

任何一項新技術的引進，都會使我們的工作得到發(fā)展，但是也會多多少少帶來一些弊端，火力發(fā)電廠中的變頻改造也是這樣；高壓變頻器在運行過程中，會出現(xiàn)一些故障，如變壓器溫度過高、主控板出現(xiàn)錯誤、驅動錯誤等，還可能出現(xiàn)光纖熔斷器單元等元件的運作異常；變頻跳閘現(xiàn)象一般會出現(xiàn)在單元過熱時，所以，及時地檢查單元控制的元件，保證單元溫度繼電器要時時刻刻處在正常條件下；為保證環(huán)境處在正常范圍內(nèi)，還要及時增加制冷措施，保證凝結水泵的工作環(huán)境的溫度不得超標；工作人員要及時檢查設備，在變頻器發(fā)生故障時，及時斷開高壓的電源，保存下系統(tǒng)在故障時的信息，為日后的分析和改進提供可靠的依據(jù)，同時，工作人員還要做好每天的工作，不能擅離職守。

5 結束語

為節(jié)約國家能源，保護環(huán)境，國內(nèi)的各個企業(yè)都有責任為其努力；對凝結水泵采用變頻改造對火力發(fā)電廠而言是一種行之有效的方法；當系統(tǒng)采用變頻改造后，輸出功率因素大大提高，而且安全可靠性也增加；除此之外，變頻改造后的凝結水泵還有運行穩(wěn)定的優(yōu)點，而且自動化程度大大提高，工作人員操作起來簡單方便；如此，不僅降低了能源消耗成本，減少了污染物的排放，降低了發(fā)電過程中的運行成本，而且對火力發(fā)電廠在各個企業(yè)中的競爭也起到了不可忽視的作用，在無形之中也提高了企業(yè)的競爭力；總而言之，凝結水泵的變頻改造是一個十分有效的技術，在我國也有著良好的發(fā)展前景。

參考文獻

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作者簡介：宗長輝（1984-），男，河北省廊坊市人，工作單位：張家口發(fā)電廠，職務：水泵檢修工，研究方向：水泵檢修。