凝泵變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用論文

　　摘要：近年來,隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電氣傳動技術(shù)面臨著一場歷史革命,即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計算機數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機交流變頻調(diào)速技術(shù)事當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果，廣泛的適應(yīng)范圍及其它許多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。

　　關(guān)鍵詞：變頻器;凝泵轉(zhuǎn)速;密封水差壓

　　1、前言

　　國安電力公司已經(jīng)投產(chǎn)的2×300MW國產(chǎn)引進型燃煤機組，獲國家電力公司“優(yōu)質(zhì)工程”稱號。隨著國家“節(jié)能減排”的計劃的實施，特別是2009年初國安公司作為國家千家節(jié)能減排重點企業(yè)，公司上下面臨巨大的壓力，而兩臺機組4臺凝泵工頻運行已經(jīng)嚴重影響了廠用電率，故將高壓大功率設(shè)備由工頻運行改造為變頻運行勢在必行。凝泵變頻改造及運行是“節(jié)能降耗”的一個重要途徑。

　　2、變頻改造的目的

　　2.1凝結(jié)水為中壓系統(tǒng)，凝結(jié)水壓力高。負荷300MW時凝結(jié)水壓力也不低于2.6MPa，低負荷時上水門開度更小造成凝結(jié)水壓力更高。

　　運行采用上水門調(diào)節(jié)除氧器水位，即使?jié)M負荷上水門開度也只有30%左右、低負荷時開度更小，上水門的節(jié)流損失，造成凝結(jié)水泵的經(jīng)濟性很低。

　　2.2高壓力的凝結(jié)水造成凝結(jié)水管道振動很大、凝結(jié)水最小流量調(diào)整門漏流，同時造成給水泵機械密封冷卻水管道振動和噪音很大、調(diào)整門多次損壞。另外凝結(jié)泵電機運行中振動大，電機的線圈溫度夏季最高達100℃。針對上述問題，決定采用變頻技術(shù)來降低凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，改變凝結(jié)水泵的Q—H特性曲線，凝結(jié)水泵的流量不變的情況下壓力得到降低，使上水門打開、消除上水門的節(jié)流損失。

　　3、變頻器特點介紹

　　3.1凝結(jié)泵的變頻器為北京利德華福技術(shù)有限公司生產(chǎn)的1000kW/6kV高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，型號為HARSVERT—AO6/130。容量為1350kVA，運行環(huán)境溫度為0℃-40℃。

　　3.2變頻技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=60f(I-s)/p，(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。通過市場調(diào)研最后選定了羅克韋爾A-B1336PlusII標準變頻器。此產(chǎn)品采用無轉(zhuǎn)速、矢量控制技術(shù)，控制性能優(yōu)越。

　　3.3變頻器節(jié)能分析：通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n,H∝n2,P∝n3即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。而我廠屬于調(diào)頻電廠，機組負荷經(jīng)常變化，疏水流量也跟著變化，因此節(jié)能效果會十分明顯。

　　4、改造中遇到的問題和解決的辦法

　　4.1為了降低改造成本，只將互為備用的兩臺凝結(jié)泵中一臺改造為變頻調(diào)節(jié)，這樣兩臺凝結(jié)泵在運行時由于調(diào)節(jié)方式不同造成凝結(jié)水運行參數(shù)各不相同，所以遇到幾個問題。高壓變頻調(diào)速凝結(jié)泵運行時上水調(diào)整門打開，利用改變凝結(jié)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)除氧器水位造成凝結(jié)水壓力較低，最大不超過1.6MPa。

　　4.2由于變頻凝結(jié)泵用改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)使得凝結(jié)水壓力低，而定速凝結(jié)泵仍為上水門調(diào)整、凝結(jié)水壓力很高，運行一旦發(fā)生變頻凝結(jié)泵掉閘備用定速凝結(jié)泵啟動后凝結(jié)水壓力、流量突然增大對除氧器水位造成很大的影響。針對此問題將控制邏輯修改為當(dāng)變頻泵或者變頻泵高壓開關(guān)事故掉閘，且發(fā)出聯(lián)啟定速泵的指令時，程序發(fā)出一個具有某函數(shù)關(guān)系的預(yù)置指令加到上水門，立即將上水門關(guān)至一定位置并且程序投入“自動”進行調(diào)節(jié)除氧器水位。

　　5、改造后凝結(jié)水系統(tǒng)安全性經(jīng)濟性試驗

　　為了確認運行中變頻凝結(jié)泵事故跳閘定速凝結(jié)泵聯(lián)啟對系統(tǒng)的影響，機組啟動前對凝結(jié)泵進行帶負荷試驗。變頻凝結(jié)泵運行凝結(jié)水壓力為1.19MPa、流量為737t/h，除氧器上水調(diào)整門開度為88.9%。給水泵機械密封冷卻水調(diào)整門投入“自動”運行，開度為78.5%、冷卻水壓力為0.56MPa，將負荷設(shè)置為150MW。事故停止變頻凝結(jié)泵、定速凝結(jié)泵聯(lián)啟，上水調(diào)整門關(guān)至18.7%并投入“自動”，凝結(jié)水流量變?yōu)?30t/h。給水泵機械密封冷卻水調(diào)整門關(guān)至22%，壓力最低降為0.24MPa、最高升高為1.2MPa而后穩(wěn)定為0.4MPa，整個變化過程時間小于30秒。

　　為了確定凝結(jié)水泵改造為變頻調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性，在300MW、200MW、150MW負荷下對同一臺凝結(jié)泵分別進行變頻調(diào)節(jié)和節(jié)流調(diào)節(jié)電耗測試。電功率采用卡電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算求得，凝結(jié)水流量、壓力、轉(zhuǎn)速等主要參數(shù)采用運行表計。采用高壓變速調(diào)節(jié)可以大大降低凝結(jié)泵的功耗，特別是低負荷更明顯。

　　6、改造后的運行措施

　　改造后變頻凝結(jié)泵長期運行，定速凝結(jié)泵只作備用。為了保證變頻凝結(jié)泵安全的運行，定速凝結(jié)泵處于良好的備用，以及凝結(jié)水供給其它輔助設(shè)備的安全運行，制定以下運行措施。

　　6.1正常運行時變頻凝結(jié)泵運行、定速凝結(jié)泵投入備用，上水調(diào)整門開度控制在80%—95%，利用變頻凝結(jié)泵的變頻對除氧器水位進行自動調(diào)節(jié)。低負荷時可以關(guān)小上水調(diào)整門維持凝結(jié)水壓力不低于1.1 MPa、凝結(jié)泵轉(zhuǎn)速不低于900r/m，確保變頻凝結(jié)泵和凝結(jié)水供給其它輔助設(shè)備的安全運行。

　　6.2定速凝結(jié)泵進行定期試驗，每月定期對凝結(jié)水泵進行切換運行試驗，定速凝結(jié)水泵的定期運行試驗時間不得低于2小時，以保證2#凝結(jié)水泵備用時處于良好狀態(tài)。

　　參考文獻：

　　[1]黃新樓，李建河。BTG運行規(guī)程[S。2005，12

　　[2]張旭亮北京利德華福技術(shù)有限公司高壓變頻使用說明[M]。2009，5

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