1000MW机组凝结水泵变频控制策略探究

摘 要：1000mw机组凝泵在实际工作状态下，可能出现高能耗、高损耗等现象，对此需要对其实施变频改造，从而减少电能损耗，达到节能目标。文章分析了1000MW机组凝结水系统结构，以及变频控制策略。

关键词：1000MW机组；凝结水泵；变频控制；策略

1000MW机组凝泵节能运行是变频控制的一大目标，通过变频控制能够提高系统运行效率，减少能量的损耗，对此需要采用科学的控制策略对凝结水泵加以调控。

1 1000MW机组凝结水系统简介

该系统内部安装了杂用水母管，属于机组附加装置，能够供水，而且能够喷洒水达到降温功效。图1为该系统的结构图。

在整个系统中，通常将两大调节阀设置在除氧器水位调节系统，按照高级设计指标，主阀管道达到了一定的流量标准，能够达到双列高压加热设备拆除，同时高负荷运转状态下的凝结水流量，副y门也按照特定流量进行设计，达到百分之三十到百分之四十五的汽机凝结水额定流量。

2 除氧器水位控制原理以及控制中的问题

通常是按照凝结水的流量对水位进行控制，其中包括主阀、副阀两大部分。凝泵变频器主要面向凝结水母管来实施控制，通常要参照机组负荷大小、除氧器上水调节等自行输入设定值，具体的控制应该按照以下标准进行：确保凝结水母管最小的压力，水母管所设置的压力值应该达到一个低限值1.8MPa。要积极控制除氧器水位过高，凝泵变频工作过程中要拖延5秒，同时，除氧器水位超过10cm，则要关闭主阀，扩大命令。

从变频泵到工频泵的转换，其中某一个凝泵变频工作状态下，对应的另一台则需要于工频模式下开启，应该对变频器频率加以调节，使之超驰至工频转速，这样才能有效控制变频泵的非法工作，主阀超驰至X位，超驰回路通常要安装在主阀之前，以此来预防机组始终处于开启状态，副阀要有效调控除氧器水位。

除氧器在运行中，其水位控制中依然存在一定的不足和缺陷，要想确保除氧器水位调节裕量处于最佳状态，就要让调节阀开度处于一个合理的调节性能范围，参照主阀流量性质，可以调控开度小于43%，这样主阀两侧的压力差则处于0.2MPa，从而确保开关不发出任何动作，这样低负荷状态下，要想确保低旁减温水的流量，就要让凝结水母管压力值上升，超出这一数值，这种状态下主阀开度逐渐下降，两侧压差一般要在0.5MPa，这样就意味着除氧器水位调节阀两侧可能面临着巨大的节流挑战，会加剧损失。

实际的压力值以及其他数字需要工作人员、操作人员通过手动的方式来输入，机组与负荷可能对除氧器补水带来非常严重的危害，如果工作人员在实际操作中出现粗心大意或疏忽等问题，凝结水压力得不到提高，对应的除氧器补水也得不到保证。

3 凝结水变频控制科学策略

对于凝结水来说，其变频主要涵盖两大方式，分别为：液位与压力，一般情况下变频将掌控、影响液位，最初的上水辅助调阀停用，阀门处于开环状态，当出现非正常故障时，变频将集中调控压力，阀门也将会调节液位。主阀门一般按照以下流程发挥控制功能：

变频液位状态下，同时，阀门处于灵活状态下，负荷将极大地影响上水主阀门的开度，负荷无异常，处于常规状态时，上水主阀将彻底处于全盘开启状态，此时工作点相对较低，如果变频偏离液位，阀门则将有效控制液位。

变频较高，在100%以上，以及开启B泵备用联锁状态下，阀门将超驰控制，达到适应性的开度，实际的开度通常结合工频的运行条件获得，通常来说，阀门开度会受到负荷大小影响，二者之间呈正比例关系。

除氧器液位如果超出特定液压范围，阀门将处于彻底关闭状态。

当机组处于常规工作状态下，低旁将始终关闭，其减温水也将走向热备模式。因为旁路流量相对较小，当机组发生跳闸时，对应的主燃料也将跳闸，无论低旁被打开与否，机组都必须再次处于开启状态，而是要在两小时以上，在这一过程中凝结水压会极大地提升，也能控制低旁减水温的相关干扰，凝结水的压力要重点思考除氧器补水的相关标准，母管压力也会持续下降，这样就控制了其节流损耗。选择机组常规工作状态下主阀门彻底开启的模式，可以通过变频凝泵来对应调整水位，机组启动、暂停过程中可以凭借变频控制水压来达到预期的控制目标，通过这种方式可以有效地挖掘变频器的功能，具有一定的节能效果。

4 变频控制后的效果分析

4.1 节能成效

经过变频控制调整，凝结水系统的参数发生了一定变化。凝泵变频调水位功耗会下降，低于调压功耗。负荷较高状态下，因为主阀开度较大，大于40%，节流损耗则相对下降，但是，并未达到真正的能量节约目标，然而，低负荷状态下，则会出现十分明显的省电模式，省电量高于40%。如果按照两个机组每年工作300天计算，其余的时间为检修期，那么变频调水位则要节省电能达到85kW，按照当地电价水平，经过计算能节省费用50.190万，整体上提高了经济收益。

4.2 变频器运行稳定性

变频器实际工作运转过程中，将会出现2%能量受损，负荷较高状态下，也将出现大规模发热现象，温度也会极大地影响变频器的工作时间，一般来说，变频器要在40度左右状态下工作，对此需要利用科学的方法和测量来维护变频器温度，使其处于科学数值内，从而确保变频器能够长时间使用，维持其各项工作、性能等的发挥。

经过变频调节水位发现变频器功率显著下降，对应控制了变频器在散热过程中的压力，对应的运行环境也极大地得以优化。以表1为除氧器在各个水位调节模式下，凝泵变频移相变压器温度数值统计。

4.3 系统安全运行

通过变频调节，有效控制了电机启动时长，保护了电机的安全启动，凝泵变频工作，尤其是当投运凝结水循环系统时，不会对管道造成过大的破坏力、影响力，通过选择变频调水位的模式，可以有效控制主阀系统压力，控制凝结水系统管道的承受力。而且变频调节后，相关工作人员也不必结合负荷大小来再次发出命令，这样就有效控制了错误操作。

5 结束语

机组凝结水泵变频调节策略实施以后，能够高效地实现机组干、湿状态的切换。现实的机组运行过程中也证实了调节的作用，提高了系统运行的安全性，达到了节流环保的目标。

参考文献

[1]苏彦民，李宏.交流调速系统的控制策略[M].机械工业出版社，1998.

[2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].中国电力出版社，1998.

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