凝結水泵變頻改造和性能分析

郭健

[摘要]文章通過對通遼發電總廠5#機組凝結水泵的變頻改造，介紹了凝結水系統工作原理及變頻改造中的問題，分析凝結水泵變頻改造的控制策略，說明改造后凝結水泵變頻運行可以滿足系統要求，達到了節能降耗的目的。

[關鍵詞]凝結水泵，變頻，控制策略

1、引言

近年來，國家高度重視節能發展戰略，對我國電力系統節能國際比較：研究“十二五”期間電力系統節能降耗潛力，包括電力系統節能的技術經濟可行性分析：研究電力系統節能原則、節能目標、節能重點領域；提出可操作的電力系統節能技術、經濟、管理政策措施建議。為響應國家節能號召，電力行業也相應出臺了節能減排政策，對能耗大的電力設備進行節能改造。由原來的工頻工作方式改為頻率可調的變頻工作方式。通過對火力發電企業中變頻器應用的調研和分析，確定了其可行性。凝結水：作為火電廠中的大型輔機，承擔著凝汽器疏水和除4器上水的動力，也為部分工業水系統和減溫水系統提供水源，需要消耗大量的電力。因此，凝結水：必須具備較高的運行可靠性和靈活性，通過改變變頻器的工作頻率來調節凝結水：的轉速，高負c時增加轉速，低負c時降低轉速，使之可以較好地滿足流量變化，提高：在變流量時的工作效率，通過運行實踐，使用變頻后系統運行的線性度較好、動態響應快，完全保證機組在更經濟的狀態下安全穩定運行。

2、凝結水泵改造前后運行比較

圖1為凝結水系統流程圖，簡要流程是：排氣裝置凝汽器l凝結水：l精處理裝置l q封加熱器l除4器上水>l低壓加熱器l除4器。在機組運行期間，&汽經旁路或低壓？，排入凝汽器，排氣經空冷系統凝結成水，流入凝汽器底部。凝結水通過凝汽器底部出水管，經[網后進入凝結水：，再由凝結水：經低壓加熱器打入除4器中。凝汽器中的水源主要由凝結水補水：來的除Q水補充。在機組的啟動和運行過程中汽水工質做功產生的損耗，都需要補充除Q水，以維持正常運行所需水量。凝汽器內水位太高會使換熱面積減少，真空下降，影響機組的經濟與安全運行，凝汽器中的凝結水必須保持一定的水位，才能保證凝結水：安全運行。

從圖2可以看出，對電氣回路的改造后，變頻控制系統為一拖二手動工/變頻切換控制方式。當變頻模式出現故障時，可切換為工頻模式。凝結水：在工頻方式運行，當機組降低負c時，A P&發量減少，給水量需求相應下降，由兩個除4器上水調整門維持除4器水位，控制凝結水流量，使：以最小流量運行。改為變頻模式運行時，除4器水位通過調節除4器上水調整門和凝結水：的變頻器同時控制凝結水上水量。變頻運行的凝結水：，以較低的出力運行時，由于凝結水：的轉速較低，各種以凝結水作為冷卻水的減溫水壓力會有所下降，此時需要通過變頻調速來達到理想的出力保證凝結水母管壓力。

5#單元機組設計了兩臺100%出力的凝結水：，共用一臺變頻器。正常工況下為一運一備，當由變頻：自動控制除4器水位時，由于某種原因工頻：運行時，自動切除變頻自動，將轉速自動調到最大；當除4器水位低或凝結水出口母管壓力低時，備用：連鎖啟動，且變頻模式自動切除，改為工頻模式。當機組升負c時，除4器以滑壓方式運行，除4器上水壓力和給水量也會隨著發生變化，給水量增大除4器水位下降，除4器上水，迅速打開補水，凝汽器水位隨上水量的增加而下降，因此需要凝結水補水系統快速補水，直至負c穩定到目標值。反之，當系統在降負c時，需要快速疏水，保證水位不至于偏高影響系統正常運行。維持穩定的除4器水位可為給水：提供必要的靜壓力，防止給水：汽Q發生，同時也能達到很好的除4效果。因此，凝結水系統的自動控制回路需要控制好除4器水位與凝結水：出口壓力。

3、凝結水系統改造前后控制方式對比

凝結水：變頻控制的目標是除4器水位與凝結水：出口壓力，控制的對象是除4器上水調節，與凝結水：轉速。除4器水位是通過排汽裝置補水調節，間接控制的，如除4器水位低于設定值，排汽裝置補水調節，打開，凝結水箱的水補充道凝汽器中，因為凝汽器設定的水位值改變，補充的水量會通過凝結水：被輸送到除4器。凝汽器水位是通過凝結水輸送：后的排汽裝置補水調節，來控制的。

凝結水：變頻改造后，除4器水位由原來的使用除4器上水調節>調節，調整為調節除4器上水調節>開度和改變凝結水：轉速共同控制除4器水位。為能達到最大節能效果，通常將除4器上水>切換為手動控制，且分別達到全開狀態，通過變頻器手動或自動調節控制凝：轉速，以維持除4器水位。在A P給水流量大于一定值時，變頻工作的凝結水：投入三沖量控制方式，除4器上水調節，也投入自動控制方式。除4器上水調節，調節凝結水出口壓力，凝結水：轉速調節控制除4器水位。為了保證對除4器水位的連續自動控制，凝結水：變頻器運行中如果推出自動控制方式后，除4器上水調節，會投入自動控制方式。實際應用后表明，通過改變凝結水：轉速來控制凝結水：出口壓力要比通過改變除4器上水調節>開度更為迅速，變頻改造后的凝結水：控制特性表現出較好的節能效果。

4、凝結水系統改造前后經濟效益分析

在凝結水：變頻改造前，通過除4器上水調節，來調節凝結水流量并維持除4器水位，由于這種調節方法僅僅是改變通道的流通阻力，而驅動源的輸出功率并沒有改變，節流損失相當大，且設備耗電高，浪費了大量電能。凝結水：改為變頻運行方式后，在除4器上水調節，可以全開，既減少了，門節流損失，也能均勻調速，節約了大量的電能，具有顯著的節電效果。電機低速運行以及工作在高效率區間，凝結水：電流明顯降低，電機線9和q承溫度明顯下降，減少了機械磨損和振動，延長了大修周期，可節省大量的檢修費用，具有良好的經濟價值。endprint