300MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻節(jié)能改造

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1、第32卷第12期華電技術(shù)V01．32No．122010年12月HuadianTechnologyDee．20l0300MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻節(jié)能改造鄧朝旭，姚中棟，張萌萌(姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司，河南平頂山467031)摘要：介紹了高壓變頻器的工作原理及姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司300MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻節(jié)能改造方案，分析了運(yùn)行方式、控制邏輯及投資效益等，可供同類機(jī)組高壓變頻改造時(shí)借鑒和參考。關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵；變頻器；節(jié)能；改造中圖分類號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674—1951(2010)12—0029—03節(jié)器控制通往低壓加熱器的調(diào)節(jié)閥LW414和再循0引言環(huán)調(diào)節(jié)閥LW43

2、7，當(dāng)凝汽器水位升高時(shí)調(diào)節(jié)閥電力工業(yè)既是能源生產(chǎn)大戶，也是能源消耗大LW414開(kāi)大，此時(shí)，若給水箱水位升高，則通過(guò)給水戶。作為電能消耗較為集中的用戶，發(fā)電廠有義務(wù)箱水位調(diào)節(jié)器關(guān)小除氧器補(bǔ)水閥MW402；當(dāng)凝汽器進(jìn)行節(jié)能降耗，提高用電效率。電廠機(jī)組均按額定水位降低時(shí)，在調(diào)節(jié)閥LW414關(guān)小的同時(shí)，逐步打工況設(shè)計(jì)，但由于負(fù)荷的峰、谷差變大，所以機(jī)組低開(kāi)調(diào)節(jié)閥LW437，維持給水箱及凝汽器水位穩(wěn)定。負(fù)荷運(yùn)行不可避免，這時(shí)機(jī)組效率變低，能源浪費(fèi)較另外，凝結(jié)水還供給汽輪機(jī)低壓軸封汽減溫水、低壓為嚴(yán)重。實(shí)行競(jìng)價(jià)上網(wǎng)后，節(jié)能改造便成為火電廠旁路減溫水以及汽輪機(jī)低壓缸噴水減溫水等用水。經(jīng)濟(jì)工作的

3、重點(diǎn)，高壓電動(dòng)機(jī)的變頻改造是電廠節(jié)凝結(jié)水系統(tǒng)如圖1所示。能工作的一種重要手段。姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司除氧器(以下簡(jiǎn)稱姚電公司)2010年5月借助3機(jī)組大修機(jī)會(huì)，對(duì)3機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)實(shí)施了變頻改造。一1設(shè)備概述LW435{———竺{凝汽器fMW402軸封加壓器姚電公司3汽輪機(jī)組為法國(guó)阿爾斯通公司制一Ll_1凝結(jié)水泵———造的300MW沖動(dòng)式汽輪機(jī)組，機(jī)組的凝結(jié)水系統(tǒng)2凝結(jié)水泵軸封等減溫水LW414設(shè)計(jì)為中壓系統(tǒng)，配裝2組凝結(jié)水泵，互為備用，每組凝結(jié)水泵采用兩級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)泵之問(wèn)設(shè)有深度除圖1凝結(jié)水系統(tǒng)鹽裝置。驅(qū)動(dòng)凝結(jié)水泵的電動(dòng)機(jī)參數(shù)：型號(hào)，ART2500MI8；額定功率，900kW；額定

4、電流，103A；2變頻調(diào)速的節(jié)能原理額定電壓，6kV；轉(zhuǎn)速，2900r／rain；功率因數(shù)，0．86。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速凝結(jié)水泵參數(shù)為：額定流量，785in／h；額定轉(zhuǎn)速，凡=(6of／e)×(1一S)(r／rain)，900～928r／min；功率，175．5～193．0kW；揚(yáng)程，式中：凡為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；f為電動(dòng)機(jī)定子供電頻率；P61．0～65．5m。凝結(jié)水升壓泵參數(shù)：額定流量，785為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)；S為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率。m／h；額定轉(zhuǎn)速，2980r／rain；功率，548kW；揚(yáng)程，由上式可知，改變f，s，P中任何1個(gè)參數(shù)都可209m。以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。變頻器通過(guò)改變電源頻率廠來(lái)改

5、造前凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行情況：凝結(jié)水泵采用定改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造完成速運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)置有除氧器供水調(diào)節(jié)閥LW414，為后，雖然在帶負(fù)載運(yùn)行過(guò)程中滑差率會(huì)由于負(fù)載變防止機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水泵氣蝕，還設(shè)計(jì)有凝化而略有變化，但由于凝結(jié)水泵對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不結(jié)水再循環(huán)管路，再循環(huán)調(diào)節(jié)閥LW437配合LW414高，因此，可以近似認(rèn)為水泵轉(zhuǎn)速與其拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)定調(diào)整凝汽器水位，而除氧器水位調(diào)節(jié)器通過(guò)子頻率呈線性關(guān)系。MW402，LW435來(lái)調(diào)整除氧器水位。凝汽器水位調(diào)當(dāng)凝結(jié)水泵水壓、流量需要調(diào)節(jié)時(shí)，傳統(tǒng)的方法收稿日期：2010一O8—3O是通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)或啟、停電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，損耗隨之增

6、·30-華電擻術(shù)第32卷大，同時(shí)降低了水泵的總效率，由此而引起的電能損失相當(dāng)大。A當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)，可以按需要升、降電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改變水泵的性能曲線，使水泵的額定參數(shù)滿足工藝要求。根據(jù)風(fēng)機(jī)、水泵的相似定律，變速前、后流量、水壓、功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為q¨／q惶l／n2，Pl／p2=(tlI／n2)，Pl／P2=(n1／n2)，1凝結(jié)水泵2凝結(jié)水泵式中：q，P，P分別為水泵的流量、水壓、軸功率。假如頻率由50Hz降至35Hz，即n／n=0．7，則圖2高壓變頻器工作原理圖P／P=0．34，可見(jiàn)，降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率。凝結(jié)水泵處于工頻備用狀態(tài)；當(dāng)2凝結(jié)水泵變頻運(yùn)因變頻器的效率較高，變頻

7、器自身的功耗很低，在行故障跳閘時(shí)，系統(tǒng)聯(lián)鎖啟動(dòng)1凝結(jié)水泵QFA開(kāi)50％額定轉(zhuǎn)速以上時(shí)電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速下降而引起的電關(guān)工頻運(yùn)行。動(dòng)機(jī)效率下降是不明顯的。根據(jù)以上分析認(rèn)為，凝4運(yùn)行方式及控制邏輯結(jié)水泵變頻調(diào)速總的節(jié)能效果比較顯著。凝結(jié)水泵有變頻及工頻2種運(yùn)行方式，在正常3改造基本方案和高壓變頻工作原理情況下，變頻泵作為運(yùn)行泵長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，工頻泵作為備3．1改造基本方案用泵。高壓變頻器分為就地控制及遠(yuǎn)方控制2種，為了減少改造投資，考慮到2臺(tái)凝結(jié)水泵的運(yùn)處于就地控制狀態(tài)時(shí)，分散控制系統(tǒng)DCS(D