凝結泵變頻運行分析論文

　　摘要：熱電廠凝結水系統(tǒng)采用變頻調節(jié)方式，對電廠安全運行與經濟運行有很大的影響，本文首先介紹了凝結水系統(tǒng)采用工頻節(jié)流調節(jié)的不利因素，接著介紹了本工程凝結泵所采用的變頻調節(jié)的工作原理，最后總結了凝結泵采用變頻調節(jié)的優(yōu)勢以及需要注意的問題。

　　論文關鍵詞：凝結泵,變頻

　　本工程2×200MW機組各配備3臺50%容量的凝結泵，型號為200-360SBNLX7，流量為196-285t/h，揚程254m，轉速1480r/m，配用315kW的異步電機，#3凝結泵工頻運行，閥門調節(jié)。#1、#2凝結泵采用交—直—交電壓源型變頻調速系統(tǒng)，不設置工頻旁路。該變頻系統(tǒng)采用變壓器耦合式單元串聯(lián)高壓變頻器主電路拓撲結構，用變壓器將三個由高壓IGBT 或者IGCT構成的常規(guī)二電平三相逆變器單元的輸出疊加起來，實現(xiàn)更高電壓的輸出。

　　整流逆變功率單元結構電路示意圖如下：

　　每相為三單元疊加。每單元直流電壓1800V，最高輸出交流電壓1275V

　　采用正弦波（SPWM）多重化方法，使變頻器輸出的電流波形非常接近于理想正弦波波形，同時將智能控制技術與SPWM變頻調速技術相結合，生成SPWM信號，用來控制高速逆變的開關元件，使交流調速的性能大大提高。SPWM的調制原理是使變頻器輸出的電壓波形為與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖列，可通過改變調制波的頻率和幅值來調節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。

　　本工程投產運行至今近一年時間，對比#1、#2凝結泵與#3凝結泵的運行情況，采用變頻運行極大減小了凝結泵啟動時的電流沖擊，電機直接啟動時最大啟動電流可達額定電流的7倍，星角啟動為4-5倍，電動機軟啟動器也要2.5倍左右，觀察#1、#2凝結泵的啟動電流曲線，發(fā)現(xiàn)在啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅僅是隨著轉速增加而上升，而#3凝結泵在工頻啟動時，瞬時啟動電流超過200A，接近額定電流的6倍。凝結泵變頻運行解決了凝結泵電機啟動時大電流沖擊問題，基本消除了大啟動電流對電機，傳動系統(tǒng)和泵體的沖擊應力。

　　#1、#2凝結泵在運行時，凝結水母管至除氧器電動調整門處于全開狀態(tài)，通過調整凝結泵變頻器的輸出來控制凝結水流量，基本沒有節(jié)流損失，對比#3工頻運行的凝結泵，克服了電動調整門線性度不好，調節(jié)品質差，易引起管道錘擊和振動的缺陷。

　　變頻運行時需要注意的問題

　　機組在低于60%BMCR工況下采用一臺凝結泵變頻運行，在60%-100%BMCR工況運行時都采用#1、#2凝結泵并列運行方式，#3凝結泵作為備用泵。#1、#2凝結泵在并聯(lián)運行時，必須保證兩臺泵的出力一致，否則兩臺泵會出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是凝結泵在并聯(lián)運行工況點位于并聯(lián)性能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū)，出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，不僅影響正常運行，而且引起振動、泵內汽蝕、電機過載等問題。為避免“搶水”，不允許一工一變的運行方式，#1、#2凝結泵并聯(lián)運行時，保證兩臺泵的出力一致，在低于60%BMCR工況時，要及時停止一臺凝結泵，保持單泵運行，避免并聯(lián)運行的凝結泵進入小流量區(qū)工作。

　　#1、#2凝結泵在運行中出現(xiàn)了電動機線圈溫度高的問題，原因一方面是由于電動機的自冷卻風扇因為轉速低而效率下降，另一方面是由于諧波引起了損耗發(fā)熱，因此需要對電機的冷卻系統(tǒng)進行改造，采用獨立的工頻冷卻風扇。

　　在運行初期，#1、#2凝結泵出現(xiàn)過數(shù)次變頻器故障，后經查明都是應為變頻器控制柜的板卡出現(xiàn)故障，原因是運行初期未對變頻器室內的工作環(huán)境進行很好控制，受電廠所處地理環(huán)境的影響，變頻器室內粉塵濃度較高，環(huán)境溫度較高，因而造成控制柜內板卡的故障率升高，后在變頻器室內加裝了負壓式除塵通風系統(tǒng)和空調系統(tǒng)，保證了變頻器室內良好的運行環(huán)境，至今尚未再出現(xiàn)過因為板卡故障造成變頻器不能正常工作的問題。

　　結束語：通過上述分析，凝結水系統(tǒng)采用變頻調節(jié)，不進提高了設備運行的安全性，降低了設備的損耗，而且降低了運行成本，提高了公司的經濟效益。

　　參考文獻：

　　【1】       陳明輝，徐莆榮.發(fā)電廠高壓變頻調速技術應用綜述.變頻技術應用，2006.1

　　【2】       白愷. 火力發(fā)電廠中壓變頻調速技術應用的情況調查情況.第三屆變頻器行業(yè)企業(yè)界論壇論文集，2004.

　　【3】       中國動力工程學會編.火力發(fā)電設備技術手冊.機械工業(yè)出版社，北京:1999

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