300MW机组凝结水泵变频节能改造

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1、第32卷第12期华电技术V01．32No．122010年12月HuadianTechnologyDee．20l0300MW机组凝结水泵变频节能改造邓朝旭，姚中栋，张萌萌(姚孟发电有限责任公司，河南平顶山467031)摘要：介绍了高压变频器的工作原理及姚孟发电有限责任公司300MW机组凝结水泵变频节能改造方案，分析了运行方式、控制逻辑及投资效益等，可供同类机组高压变频改造时借鉴和参考。关键词：凝结水泵；变频器；节能；改造中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1674—1951(2010)12—0029—03节器控制通往低压加热器的调节阀LW414和再循0引言环调节阀LW43

2、7，当凝汽器水位升高时调节阀电力工业既是能源生产大户，也是能源消耗大LW414开大，此时，若给水箱水位升高，则通过给水户。作为电能消耗较为集中的用户，发电厂有义务箱水位调节器关小除氧器补水阀MW402；当凝汽器进行节能降耗，提高用电效率。电厂机组均按额定水位降低时，在调节阀LW414关小的同时，逐步打工况设计，但由于负荷的峰、谷差变大，所以机组低开调节阀LW437，维持给水箱及凝汽器水位稳定。负荷运行不可避免，这时机组效率变低，能源浪费较另外，凝结水还供给汽轮机低压轴封汽减温水、低压为严重。实行竞价上网后，节能改造便成为火电厂旁路减温水以及汽轮机低压缸喷水减温水等用水。经济工作的

3、重点，高压电动机的变频改造是电厂节凝结水系统如图1所示。能工作的一种重要手段。姚孟发电有限责任公司除氧器(以下简称姚电公司)2010年5月借助3机组大修机会，对3机组凝结水系统实施了变频改造。一1设备概述LW435{———竺{凝汽器fMW402轴封加压器姚电公司3汽轮机组为法国阿尔斯通公司制一Ll_1凝结水泵———造的300MW冲动式汽轮机组，机组的凝结水系统2凝结水泵轴封等减温水LW414设计为中压系统，配装2组凝结水泵，互为备用，每组凝结水泵采用两级串联，串联泵之问设有深度除图1凝结水系统盐装置。驱动凝结水泵的电动机参数：型号，ART2500MI8；额定功率，900kW；额定

4、电流，103A；2变频调速的节能原理额定电压，6kV；转速，2900r／rain；功率因数，0．86。异步电动机的转速凝结水泵参数为：额定流量，785in／h；额定转速，凡=(6of／e)×(1一S)(r／rain)，900～928r／min；功率，175．5～193．0kW；扬程，式中：凡为电动机转速；f为电动机定子供电频率；P61．0～65．5m。凝结水升压泵参数：额定流量，785为电动机极对数；S为电动机转差率。m／h；额定转速，2980r／rain；功率，548kW；扬程，由上式可知，改变f，s，P中任何1个参数都可209m。以实现转速的改变。变频器通过改变电源频率厂来改

5、造前凝结水系统运行情况：凝结水泵采用定改变电动机转速。异步感应电动机的设计制造完成速运行，系统设置有除氧器供水调节阀LW414，为后，虽然在带负载运行过程中滑差率会由于负载变防止机组低负荷运行时凝结水泵气蚀，还设计有凝化而略有变化，但由于凝结水泵对转速精度要求不结水再循环管路，再循环调节阀LW437配合LW414高，因此，可以近似认为水泵转速与其拖动电动机定调整凝汽器水位，而除氧器水位调节器通过子频率呈线性关系。MW402，LW435来调整除氧器水位。凝汽器水位调当凝结水泵水压、流量需要调节时，传统的方法收稿日期：2010一O8—3O是通过调节阀门或启、停电动机来实现，损耗随之增

6、·30-华电擞术第32卷大，同时降低了水泵的总效率，由此而引起的电能损失相当大。A当采用变频调速时，可以按需要升、降电动机转速，改变水泵的性能曲线，使水泵的额定参数满足工艺要求。根据风机、水泵的相似定律，变速前、后流量、水压、功率与转速之间关系为q¨／q惶l／n2，Pl／p2=(tlI／n2)，Pl／P2=(n1／n2)，1凝结水泵2凝结水泵式中：q，P，P分别为水泵的流量、水压、轴功率。假如频率由50Hz降至35Hz，即n／n=0．7，则图2高压变频器工作原理图P／P=0．34，可见，降低转速能大大降低轴功率。凝结水泵处于工频备用状态；当2凝结水泵变频运因变频器的效率较高，变频

7、器自身的功耗很低，在行故障跳闸时，系统联锁启动1凝结水泵QFA开50％额定转速以上时电动机因转速下降而引起的电关工频运行。动机效率下降是不明显的。根据以上分析认为，凝4运行方式及控制逻辑结水泵变频调速总的节能效果比较显著。凝结水泵有变频及工频2种运行方式，在正常3改造基本方案和高压变频工作原理情况下，变频泵作为运行泵长期运转，工频泵作为备3．1改造基本方案用泵。高压变频器分为就地控制及远方控制2种，为了减少改造投资，考虑到2台凝结水泵的运处于就地控制状态时，分散控制系统DCS(D