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作者: 发布时间:2017-06-20 来源:广东明阳龙源电力电子有限公司 繁体版
1 、概述  国电蚌埠电厂是由华东电网投资建设的大型火力发电企业,一期工程建设2×600MW国产亚临界燃煤直接空冷机组。  机组中凝结泵变频改造前运行中存在的问题:?凝汽器内的水位调整是通过改变凝结泵出口阀门
1 、概述

  国电蚌埠电厂是由华东电网投资建设的大型火力发电企业,一期工程建设2×600MW国产亚临界燃煤直接空冷机组。

  机组中凝结泵变频改造前运行中存在的问题:

?凝汽器内的水位调整是通过改变凝结泵出口阀门的开度进行的,调节线性度差,大量能量在阀门上损耗;

?由于频繁的对阀门进行操作,导致阀门的可靠性下降,影响机组的稳定运行;

?汽水系统设计参数偏大,使凝结泵的出口压力偏大,流量偏高;

?凝结泵出口压力偏大, 超出了化学精处理系统的压力, 对化学设备造成一些损害;

?凝升泵压力、流量偏高, 对加热器系统造成一定损害, 同时给除氧器水位的调整带来一定困难;

?泵用电机启动电流大,不仅对同一母线上的电机或其他设备正常工作造成极大的影响,而且对电机本身冲击应力很大,轴承应力加大,同时对电机绝缘造成损伤,电机寿命缩短。

  因此综合以上多个角度,对凝结泵进行变频调速改造是相当必要的。

  现对#1机组凝结泵电动机安装高压变频器调速装置,凝结泵电动机型号及其参数如下表:




  蚌埠电厂结合自身电机参数以及我公司产品优势,选用我公司型号MLVERT-D06/2800.B高压变频调速装置。

2、凝结泵的工作流程










图1 凝结水系统的工作流程




  凝结水系统如图1所示:从混合式凝汽器来的水97%-98%返回空冷塔,2%-3%参加热力循环。凝结泵吸取凝汽器的水升压后经过化学精处理, 经过低压加热器到除氧器, 除氧器除氧后进入给水泵升压, 再经高压加热器到锅炉, 最后经省煤器进入汽包, 从而完成热力循环。维持凝结泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产地一个重要方面。

  当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。监视、调整凝汽器内的水位是凝结泵运行中的一项主要工作。  

  蚌埠电厂所需凝结泵电机为6kV/2300kW的电机,每台机组配备二台凝结泵,一台变频运行,一台工频备用。

3、变频调速改造的凝结泵电气接线图







图2 凝结泵电机及其备用泵电机主电路接线图




  从主回路改造方案看出:对两台凝结泵的一台进行变频改造,另一台工频备用。当变频器发生故障时,解决方案一,通过旁路柜将#1凝结泵连接到工频运行。方案二,工频启动运行#2凝结泵,停止运行#1凝结泵。当#1号凝结泵发生故障时,解决方案是直接工频启动运行#2凝结泵。以上冗余备用保证了整个电厂生产正常。当故障设备恢复后,变频启动运行#1凝结泵,然后停止运行#2凝结泵。

  对于变频调速的#1凝结泵,高压电源经用户开关柜高压开关QF11到刀闸柜,经输入刀闸QF1到高压变频装置,变频装置输出经出线刀闸QF2送至电动机;6kV电源还可经旁路刀闸QF3直接起动电动机。进出线刀闸QF2和旁路刀闸QF3的作用是:一旦变频装置出现故障,即可马上断开进出线刀闸QF2,将变频装置隔离,手动合旁路刀闸QF3,在工频电源下启动电机运行。QF11保留用户原断路器,QF1、QF2、QF3安装在一个刀闸柜中与变频装置配套供货。QF2与QF3之间闭锁,防止误操作。

4、变频调速改造的直接经济效益和间接投资效益分析

(1)节能

  异步感应电动机的转速n与电压频率f、转差率s、电机极对数p三个参数有如下关系:n=60f(1-s)/p。改变电压频率f可以改变电动机转速。由于凝结泵对转速精度要求不是非常高,在异步感应电动机的设计制造完成后,在带负载运行过程中由于负载变化,转差率会略有变化,但变化极小,因此可以近似认为电机转速与变频器输出电压频率成线性关系。所以将频率不变的工网电压变换为不同的频率电压时,电机转速也会随之改变。






图3 水泵类负载工作特性曲线




  在进行变频调速改造前,凝结泵电机始终处于100%工作负荷状态下,调节凝结器和除氧器中的水位即凝结泵的出水量完全依赖调节出口阀门开度改变管路的阻力来实现。当水量减小时,电机功率并没有明显下降。如图所示,当需要减小流量时,减小阀门开度,凝结泵工作点从A点移到D点,忽略泵机和电机效率变化,电机功率由 变化到 ,变化不明显。当采用变频调速后,节能效果是明显的,但一些变频器厂家技术人员没能掌握正确的节能算法,错误的应用公式,夸大了变频调速节能效果,使计算值误差很大,远大于实际节能效果,给用户产生了一定的误导。具体分析如下:

高压变频器在蚌埠电厂凝结泵变频改造应用
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