1000MW機組凝結水泵變頻控制策略探究

齊偉光

摘 要：1000MW機組凝泵在實際工作狀態下，可能出現高能耗、高損耗等現象，對此需要對其實施變頻改造，從而減少電能損耗，達到節能目標。文章分析了1000MW機組凝結水系統結構，以及變頻控制策略。

關鍵詞：1000MW機組；凝結水泵；變頻控制；策略

1000MW機組凝泵節能運行是變頻控制的一大目標，通過變頻控制能夠提高系統運行效率，減少能量的損耗，對此需要采用科學的控制策略對凝結水泵加以調控。

1 1000MW機組凝結水系統簡介

該系統內部安裝了雜用水母管，屬于機組附加裝置，能夠供水，而且能夠噴灑水達到降溫功效。圖1為該系統的結構圖。

在整個系統中，通常將兩大調節閥設置在除氧器水位調節系統，按照高級設計指標，主閥管道達到了一定的流量標準，能夠達到雙列高壓加熱設備拆除，同時高負荷運轉狀態下的凝結水流量，副閥門也按照特定流量進行設計，達到百分之三十到百分之四十五的汽機凝結水額定流量。

2 除氧器水位控制原理以及控制中的問題

通常是按照凝結水的流量對水位進行控制，其中包括主閥、副閥兩大部分。凝泵變頻器主要面向凝結水母管來實施控制，通常要參照機組負荷大小、除氧器上水調節等自行輸入設定值，具體的控制應該按照以下標準進行：確保凝結水母管最小的壓力，水母管所設置的壓力值應該達到一個低限值1.8MPa。要積極控制除氧器水位過高，凝泵變頻工作過程中要拖延5秒，同時，除氧器水位超過10cm，則要關閉主閥，擴大命令。

從變頻泵到工頻泵的轉換，其中某一個凝泵變頻工作狀態下，對應的另一臺則需要于工頻模式下開啟，應該對變頻器頻率加以調節，使之超馳至工頻轉速，這樣才能有效控制變頻泵的非法工作，主閥超馳至X位，超馳回路通常要安裝在主閥之前，以此來預防機組始終處于開啟狀態，副閥要有效調控除氧器水位。

除氧器在運行中，其水位控制中依然存在一定的不足和缺陷，要想確保除氧器水位調節裕量處于最佳狀態，就要讓調節閥開度處于一個合理的調節性能范圍，參照主閥流量性質，可以調控開度小于43%，這樣主閥兩側的壓力差則處于0.2MPa，從而確保開關不發出任何動作，這樣低負荷狀態下，要想確保低旁減溫水的流量，就要讓凝結水母管壓力值上升，超出這一數值，這種狀態下主閥開度逐漸下降，兩側壓差一般要在0.5MPa，這樣就意味著除氧器水位調節閥兩側可能面臨著巨大的節流挑戰，會加劇損失。

實際的壓力值以及其他數字需要工作人員、操作人員通過手動的方式來輸入，機組與負荷可能對除氧器補水帶來非常嚴重的危害，如果工作人員在實際操作中出現粗心大意或疏忽等問題，凝結水壓力得不到提高，對應的除氧器補水也得不到保證。

3 凝結水變頻控制科學策略

對于凝結水來說，其變頻主要涵蓋兩大方式，分別為：液位與壓力，一般情況下變頻將掌控、影響液位，最初的上水輔助調閥停用，閥門處于開環狀態，當出現非正常故障時，變頻將集中調控壓力，閥門也將會調節液位。主閥門一般按照以下流程發揮控制功能：

變頻液位狀態下，同時，閥門處于靈活狀態下，負荷將極大地影響上水主閥門的開度，負荷無異常，處于常規狀態時，上水主閥將徹底處于全盤開啟狀態，此時工作點相對較低，如果變頻偏離液位，閥門則將有效控制液位。

變頻較高，在100%以上，以及開啟B泵備用聯鎖狀態下，閥門將超馳控制，達到適應性的開度，實際的開度通常結合工頻的運行條件獲得，通常來說，閥門開度會受到負荷大小影響，二者之間呈正比例關系。

除氧器液位如果超出特定液壓范圍，閥門將處于徹底關閉狀態。

當機組處于常規工作狀態下，低旁將始終關閉，其減溫水也將走向熱備模式。因為旁路流量相對較小，當機組發生跳閘時，對應的主燃料也將跳閘，無論低旁被打開與否，機組都必須再次處于開啟狀態，而是要在兩小時以上，在這一過程中凝結水壓會極大地提升，也能控制低旁減水溫的相關干擾，凝結水的壓力要重點思考除氧器補水的相關標準，母管壓力也會持續下降，這樣就控制了其節流損耗。選擇機組常規工作狀態下主閥門徹底開啟的模式，可以通過變頻凝泵來對應調整水位，機組啟動、暫停過程中可以憑借變頻控制水壓來達到預期的控制目標，通過這種方式可以有效地挖掘變頻器的功能，具有一定的節能效果。

4 變頻控制后的效果分析

4.1 節能成效

經過變頻控制調整，凝結水系統的參數發生了一定變化。凝泵變頻調水位功耗會下降，低于調壓功耗。負荷較高狀態下，因為主閥開度較大，大于40%，節流損耗則相對下降，但是，并未達到真正的能量節約目標，然而，低負荷狀態下，則會出現十分明顯的省電模式，省電量高于40%。如果按照兩個機組每年工作300天計算，其余的時間為檢修期，那么變頻調水位則要節省電能達到85kW，按照當地電價水平，經過計算能節省費用50.190萬，整體上提高了經濟收益。

4.2 變頻器運行穩定性

變頻器實際工作運轉過程中，將會出現2%能量受損，負荷較高狀態下，也將出現大規模發熱現象，溫度也會極大地影響變頻器的工作時間，一般來說，變頻器要在40度左右狀態下工作，對此需要利用科學的方法和測量來維護變頻器溫度，使其處于科學數值內，從而確保變頻器能夠長時間使用，維持其各項工作、性能等的發揮。

經過變頻調節水位發現變頻器功率顯著下降，對應控制了變頻器在散熱過程中的壓力，對應的運行環境也極大地得以優化。以表1為除氧器在各個水位調節模式下，凝泵變頻移相變壓器溫度數值統計。

4.3 系統安全運行

通過變頻調節，有效控制了電機啟動時長，保護了電機的安全啟動，凝泵變頻工作，尤其是當投運凝結水循環系統時，不會對管道造成過大的破壞力、影響力，通過選擇變頻調水位的模式，可以有效控制主閥系統壓力，控制凝結水系統管道的承受力。而且變頻調節后，相關工作人員也不必結合負荷大小來再次發出命令，這樣就有效控制了錯誤操作。

5 結束語

機組凝結水泵變頻調節策略實施以后，能夠高效地實現機組干、濕狀態的切換?，F實的機組運行過程中也證實了調節的作用，提高了系統運行的安全性，達到了節流環保的目標。

參考文獻

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