2017-06-20 16:20:07

1 、概述

  國電蚌埠電廠是由華東電網投資建設的大型火力發電企業,一期工程建設2×600MW國產亞臨界燃煤直接空冷機組。

  機組中凝結泵變頻改造前運行中存在的問題:

?凝汽器內的水位調整是通過改變凝結泵出口閥門的開度進行的,調節線性度差,大量能量在閥門上損耗;

?由於頻繁的對閥門進行操作,導致閥門的可靠性下降,影響機組的穩定運行;

?汽水係統設計參數偏大,使凝結泵的出口壓力偏大,流量偏高;

?凝結泵出口壓力偏大, 超出了化學精處理係統的壓力, 對化學設備造成一些損害;

?凝升泵壓力、流量偏高, 對加熱器係統造成一定損害, 同時給除氧器水位的調整帶來一定困難;

?泵用電機啟動電流大,不僅對同一母線上的電機或其他設備正常工作造成極大的影響,而且對電機本身衝擊應力很大,軸承應力加大,同時對電機絕緣造成損傷,電機壽命縮短。

  因此綜合以上多個角度,對凝結泵進行變頻調速改造是相當必要的。

  現對#1機組凝結泵電動機安裝高壓變頻器調速裝置,凝結泵電動機型號及其參數如下表:




  蚌埠電廠結合自身電機參數以及我公司產品優勢,選用我公司型號MLVERT-D06/2800.B高壓變頻調速裝置。

2、凝結泵的工作流程










圖1 凝結水係統的工作流程




  凝結水係統如圖1所示:從混合式凝汽器來的水97%-98%返回空冷塔,2%-3%參加熱力循環。凝結泵吸取凝汽器的水升壓後經過化學精處理, 經過低壓加熱器到除氧器, 除氧器除氧後進入給水泵升壓, 再經高壓加熱器到鍋爐, 最後經省煤器進入汽包, 從而完成熱力循環。維持凝結泵連續、穩定運行是保持電廠安全、經濟生產地一個重要方麵。

  當機組負荷升高時,凝結水量增加,凝汽器內的水位相應上升。當機組負荷降低時,凝汽器內水位相應降低。在正常運行狀態下,凝汽器內的水位不能過高或過低。監視、調整凝汽器內的水位是凝結泵運行中的一項主要工作。  

  蚌埠電廠所需凝結泵電機為6kV/2300kW的電機,每台機組配備二台凝結泵,一台變頻運行,一台工頻備用。

3、變頻調速改造的凝結泵電氣接線圖







圖2 凝結泵電機及其備用泵電機主電路接線圖




  從主回路改造方案看出:對兩台凝結泵的一台進行變頻改造,另一台工頻備用。當變頻器發生故障時,解決方案一,通過旁路櫃將#1凝結泵連接到工頻運行。方案二,工頻啟動運行#2凝結泵,停止運行#1凝結泵。當#1號凝結泵發生故障時,解決方案是直接工頻啟動運行#2凝結泵。以上冗餘備用保證了整個電廠生產正常。當故障設備恢複後,變頻啟動運行#1凝結泵,然後停止運行#2凝結泵。

  對於變頻調速的#1凝結泵,高壓電源經用戶開關櫃高壓開關QF11到刀閘櫃,經輸入刀閘QF1到高壓變頻裝置,變頻裝置輸出經出線刀閘QF2送至電動機;6kV電源還可經旁路刀閘QF3直接起動電動機。進出線刀閘QF2和旁路刀閘QF3的作用是:一旦變頻裝置出現故障,即可馬上斷開進出線刀閘QF2,將變頻裝置隔離,手動合旁路刀閘QF3,在工頻電源下啟動電機運行。QF11保留用戶原斷路器,QF1、QF2、QF3安裝在一個刀閘櫃中與變頻裝置配套供貨。QF2與QF3之間閉鎖,防止誤操作。

4、變頻調速改造的直接經濟效益和間接投資效益分析

(1)節能

  異步感應電動機的轉速n與電壓頻率f、轉差率s、電機極對數p三個參數有如下關係:n=60f(1-s)/p。改變電壓頻率f可以改變電動機轉速。由於凝結泵對轉速精度要求不是非常高,在異步感應電動機的設計製造完成後,在帶負載運行過程中由於負載變化,轉差率會略有變化,但變化極小,因此可以近似認為電機轉速與變頻器輸出電壓頻率成線性關係。所以將頻率不變的工網電壓變換為不同的頻率電壓時,電機轉速也會隨之改變。






圖3 水泵類負載工作特性曲線




  在進行變頻調速改造前,凝結泵電機始終處於100%工作負荷狀態下,調節凝結器和除氧器中的水位即凝結泵的出水量完全依賴調節出口閥門開度改變管路的阻力來實現。當水量減小時,電機功率並沒有明顯下降。如圖所示,當需要減小流量時,減小閥門開度,凝結泵工作點從A點移到D點,忽略泵機和電機效率變化,電機功率由 變化到 ,變化不明顯。當采用變頻調速後,節能效果是明顯的,但一些變頻器廠家技術人員沒能掌握正確的節能算法,錯誤的應用公式,誇大了變頻調速節能效果,使計算值誤差很大,遠大於實際節能效果,給用戶產生了一定的誤導。具體分析如下:

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