水泵变频技术对火电厂的运用

0引言

达拉特发电厂目前总容量3180MW，有6台330MW、2台600MW燃煤发电机组．为了实现集团公司减排目标，我们根据达拉特电厂凝结水系统、循环水系统、以及其它大型用电系统运行情况，进行数据分析计算，结果得出厂用电率居高不下的原因是辅机电单耗十分高，由于我厂肩负调峰任务，负荷曲线波动范围非常大，而各大系统的辅助设备的转速始终不变，为进一步降低厂用电降低厂用电率，针对辅机运行指标现状查找不足，先后对我厂循环泵、凝结泵等进行了变频运行改造，本文介绍凝结泵、凝升泵的技术改造。

1我厂辅机采用变频调运行的优势

变频调速能够使水泵负载随机组负荷改变而改变，当我们机组负荷变小时，水泵的转速也随之变小，那么我们就可以把电节下来，节电率可达到25%～65%的。以前的节流法进行流量调节节流损失大而且水泵、风机做功没有太大变化。电厂水泵约占厂用电的40%～60%，它们的节能就具有非常重要的意义。（1）凝结水系统运行现状。我厂凝结水输送系统是由两台凝泵、凝升压泵串联组成，正常运行时一侧凝泵、凝压泵运行，另外一侧备凝泵、凝压泵用。通过除盐水流量调节阀调节除氧器水位，机组无论在额定工况还是在变工况，凝泵、凝压泵都在额定转速运行，除盐水流量的变化依靠凝结水母关上除盐水流量调节阀控制。由于除盐水调门大行程动作频繁，容易出现机械故障；另外机组负荷低时除盐水流量调节阀节流损失大、凝结水泵厂用电高。凝结水变频改造时首先要考虑系统改造后能否满足供水要求，正常情况除盐水母管压力减去静压以及沿程阻力压力必须大于除氧器工作压力才能满足供水要求。（2）除氧器水位控制。我厂除氧器水位控制分为单冲量和三冲量，都是通过调节除盐水流量调节阀手动调节或自动调节实现，机组在启动或停机过程中系统根据凝结水流量自动实现三冲量和单充量转换，我厂凝结水流量设定值为额定流量的20%，当凝结水流量小于这个值时为单冲量调节，当凝结水流量大于这个值时为三冲量调节。由于受除氧器供水压力限制，凝泵、凝升转速不能无限制下降，机组在极低负荷时，变频泵已处调频转速下线运行，调节特性极其不稳定、除氧器水位控制十分困难，因此在启、停机或异常运行工况时可以切除变频器运行改手动调节。当机组负荷大于160MW以上凝结水流量大于20%符合变频泵调节要求时投入变频器运行。

2凝结水泵、凝升泵变频改造热控设计方案说明

为减少设备改造初投资，达拉特电厂所有水系统变频改造，均采用一个变频器带双泵方式，变频系统包括：主变频器、变频器高压侧开关、变频器低压侧开关变压器、稳压器等。我厂凝泵、凝升变频器连接示意图如下图，1#、2#凝泵、凝升泵使用同一台变频器，机组运行中或凝结水流量大于20%运行稳定时水泵水泵变频运行；备用一侧水泵工频备用并投入连锁，当变频泵故障或凝结水供水母管压力低于保护定值联启备用泵，定期工作或有设备间检修按操作票完成工频到/变频间的切换操作（图1）。变频器操作规程说明。运行时以2#凝升泵切换到1#凝升泵为例，当#2凝升泵在变频状态下运行，厂用电通过“凝升泵变频器高压侧开关”至主变频器，再由“#2凝升泵变频开关”送到#2凝升泵电机，这时另一侧#1凝升泵在备用位置，我们需要把1#凝升泵切为变频工作时，要进行如下操作：首先解除顺控开后工频启动#1凝升泵，运行正常后，投上顺控合变频开关断开工频开关凝结水泵由工频运行切换到变频运行。（1）凝结水泵、凝升泵在变频方式运转时，当凝结水母管压力低于保护定值时备用泵工频启动，这个保护定值随负荷变化而变化并从凝结水变频控制系统模块可以看到；（2）凝结水泵、凝升泵在变频运行同时变频器投入自动时，除盐水调节阀自动切换到“手动控制”，值班员可以根据机组出力情况开大或关，除盐水调节阀。在凝泵、凝升泵有调节裕量的情况下应尽量开大，除盐水调节阀，以降低泵转速；（3）凝结水泵在变频状态下，当凝泵或凝升泵启动后联锁开启出口门，凝泵或凝升泵停运后连锁关闭出口门；（4）当变频运行的泵跳闸备用泵工频泵连锁启动运行．运行人员经检查变频器备用良好，才可以将联启泵切到变频方式运行，除盐水调节阀维持60%开度，这是运行人员应及时手动调节除氧器水位；（5）凝结水泵、凝升泵在工频运行时，凝结水流量应大于350t/h凝结水压力不得低于2.5MP报警值。

3变频改造性能分析比较

我电厂改造前都采用调门节流方式调节流量，这种调节方式节流损失大、能耗损失非常大，特别机组在低负荷运行时各种损失尤为突出。达拉特发电厂属于调峰机组，每天负荷变化曲线波幅大，特别在晚间22:00点以后机组负荷都在200MW以下，厂用电一直非常大。变频改造后，水泵的转速随机组负荷变化而变化，机组额定负荷水泵也工作在额定区域内，机组负荷降低时水泵转速大幅降低并工作在安全区域内，变频改造节约厂用电耗特别明显。同时也减少各种机械损失，也能保证凝结水压力维持在0.7～1.2Mpa范围内。满足发电机定子冷却补水、给水泵密封水、低旁减温水阀、疏水扩容器减温水阀、凝汽器后缸喷水减温阀等用水压力。

4小结

达拉特发电厂凝结水泵变频改造采用降低凝结泵厂用电约40%，变频器在机组低负荷时运行稳定，凝结泵出口压力波动正常，投用率百分之九十五左右，改造达到了预期效果，但也同时出现了一些问题，这些问题应在以后的设备优化、以及操作优化中逐步得到解决。

作者：吉莉 曹兴明 单位：达拉特发电厂