淺談發電廠凝結水泵變頻器的節能改造

摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國市場經濟水平的迅速提升，我國各項基礎工程不斷深入，而環境污染和資源短缺這兩大問題已經成為了限制我國經濟發展的最主要因素。我國的電力生產機構耗能巨大，發電過程中所使用的煤炭量已經占到了全國煤炭總產量的一半左右，同時還排放出了大量的污染物，因此，發電廠的節能工作是一項非常重要的工作。在火電廠的熱力循環系統中，凝結水系統是一個核心的組成部分，系統中的各個設備雖都能較好的實現自身功能，但是運行的效率卻都較低，所以，我們應更加重視凝結水泵變頻器的節能改造工作，大力的推廣和響應可持續發展的戰略思想，同時也為發電企業創造更好的經濟效益。本文便對發電廠凝結水泵變頻器節能改造前的情況、發電廠凝結水泵變頻器的改造原理、發電廠凝結水泵變頻器的改造成果以及發電廠凝結水泵變頻器改造后的節能分析四個方面的內容進行了詳細的分析和探析，從而詳細的論述了我國發電廠凝結水泵變頻器的節能改造工作。

關鍵詞：發電廠；凝結水泵變頻器；節能改造

1 發電廠凝結水泵變頻器節能改造前的情況

一般情況下，發電廠凝結水系統的工作流程為：凝汽器冷卻-熱井-凝結水泵-精處理設備-相關設備組低加-除氧器。而發電廠為了降低其工質損失，也都會采取相應的控制措施，但是卻還是無法取得較好的循環效果，要想確保循環過程的高效穩定，還必須人工進行補充。在凝汽器中繼續補充水，同時調節水量時必須考慮到除氧器水位和熱井水位這兩大因素，雖然卻是提高了熱循環的經濟效益，但是也加大了機組水位調節的復雜程度。

通常調節凝結水泵的流量時，我們選擇擋板式的調節方式，這種方式無法有效的改變驅動源的輸出功率，既浪費了大量的電源，同時也產生了很大的節流損失，這就直接導致了我國發電企業的十分高的生產成本。另外，在機組啟動的過程中，沖擊電流也是要遠大于正常的電流的，同樣也會對機組設備造成一定的損害。在進行節能改造前，作為反應電機內部相間的短路故障，在出現短路的問題時，大型機電差動保護會保護可靠動作，所以其必須與保護區外相鄰元件保護在動作值和動作時緊密的配合，這就出現故障時就可以做出即時的反應了。變頻器節能改造之前，差動保護在兩側會出現明顯的差流，如果這個差流值大于保護整定值，那么就會出現差動保護誤動作，此時差動保護就無法滿足電機相間短路的要求了。

2 發電廠凝結水泵變頻器的改造原理

在對凝結水泵變頻器進行改造之前，我們必須妥善的解決以下幾個問題：首先，必須嚴格的管控設備安裝的位置和設備室，確保其內部是有足夠的空間的，這對日后的維修和保養工作也是十分有利的；其次，要保證整體設備具有良好的運行環境，必須是沒有任何雜物和灰塵，在熱交換的過程中還要防止雜物進入到變頻器中，從而為電廠帶來不必要的經濟損失。

確定最終的改造方案之前，應先詳細分析凝結水泵設備的特點，之后再進行設備設計的工作。而如果凝結水泵是在較低的負荷下進行工作時，我們必須保證凝結水母管的壓力值是出于正常的狀態的，這樣才能保證提供給低壓旁路的減溫水、汽輪機低壓軸封的減溫水、低壓噴缸的減溫水以及水泵機械設備的密封水都是足夠的；在設計新方案的過程中，應協調并且控制好除氧器水位、凝汽器水位以及凝汽器母管壓力等參數值。在經過充分的實踐驗證后，我們確定了將凝結水泵的轉速控制系統、凝結水整閥門控制系統和補充水閥門控制系統設置為控制系統，這樣就充分的提高機組運行的經濟性和穩定性，同時也保證了凝汽器水位、凝結水母管的壓力以及除氧器的水位等參數都處于最佳的工作狀態。

對于解決凝結水泵電機保護這一問題，我們應重點解決差流誤動的問題，建議將差動電源側TA轉移到變頻器出線側的位置處，這樣也就方便了電機兩側在變頻后的電流進行比較。如果沒有采用保留差動保護這一方法，還可以選擇安裝相應的高壓變頻裝置這一方法，比如說可以安裝MAXF高壓變頻裝置等設備。

3 發電廠凝結水泵變頻器的改造成果

3.1 凝汽器的水位控制

作為非常重要的反饋信號，凝汽器的水位值能夠有效的減小凝汽器的水位波動情況，另外，在補充水的過程中，控制器也能夠在充分考慮所采集到的凝結水流量和凝汽器水位等參數值的基礎上，準確的控制補充水閥門，這樣也就更有效的控制了整個熱循環系統的運行。

3.2 除氧器的水位控制

在機組運行時，控制器在考慮到系統反饋信息以及凝結水母管壓力的控制模式的基礎上，將變頻自動的控制方式分為滑壓控制和定壓控制兩種方式，并且借助于設備的按鈕對其進行準確的調制。而要想取得最佳的節能減排的效果，我們還應在定壓的環境中對改造完成的凝結水泵進行檢測，建議其工作過程應是以滑壓的方式完成的。在控制器工作的過程中，其能夠將水流量的變化情況轉化為信息向系統反饋，如果除氧器的水位與給定的水位有偏離，那么控制器就會及時的調節凝結水泵的轉速，保證除氧器的水位處于正常的工作值。

3.3 凝結水母管的壓力控制

為了最大限度的提高控制系統的實時性和工作效率，我們還應將凝結水母管的壓力值作為反饋的信號，控制器會對這些反饋的信號進行詳細的分析并做出準確的判斷，之后會控制凝結水母管調整閥門，取得最佳的水流速度，從而取得了理想的節能減排的效果。

4 發電廠凝結水泵變頻器改造后的節能分析

在工頻運行的過程中，水泵主要是借助于調節閥門來控制水量的大小從而符合工藝方面的實際需求，但是如果系統始終是在高水壓的情況下工作，那么一旦系統末端的需求量出現變化，就會大大的降低了系統的工作效率，同時也極大的造成了電能資源的浪費，系統在高水壓的狀態下工作時，維修和保養等多項費用都會有所提高。而在我們對凝結水泵變頻器進行節能改造后，就有效了解決了這一問題，在對實驗數據進行整合和計算的過程中，如果一臺機組設備每一年的發電量按照6.5億千瓦·時來計算，只需要兩年便可以收回投入的成本，大大的增加了發電企業的經濟效益。

而同時如果采用了變頻器后，我們還能夠實現機組設備軟啟動的過程，還能夠有效的降低電流沖擊對設備造成的損傷，也保證了電機設備運行的安全性和穩定性。另外，凝結水泵變頻器進行了節能改造后，也大大的降低了后續的對機組設備的維修費用和更換的費用，為企業節約了很大一筆資金。采用變頻器后，能夠保證凝結水泵的加減速特性曲線和電機轉速的變化曲線是一致的，在軸承上就不再有應力負載作用了，大的延長了軸承的使用壽命，減速了對機組設備的維修和保養的費用。

5 結束語

通過以上的論述，我們對發電廠凝結水泵變頻器節能改造前的情況、發電廠凝結水泵變頻器的改造原理、發電廠凝結水泵變頻器的改造成果以及發電廠凝結水泵變頻器改造后的節能分析四個方面的內容進行了詳細的分析和探討。在對發電廠凝結水泵變頻器進行節能改造后，取得了非常理想的節能減排的效果，并且也實現了電機設備的軟啟動的功能，降低了沖擊電流對機組設備所造成的損傷，有效的減少了勞動力方面的投入。發電廠采用變頻技術后，大大的提高了電廠的生產效益，同時還可以較快的收回更換設備以及維修設備所投入的成本。現階段，社會的不斷發展也對技術改革提出了更高的要求，因此，相關的技術人員也應大膽的進行創新，力爭創造出性能更佳、效率更高并且更加可行的電力設備系統。

參考文獻

[1]張寶.凝結水泵變頻改造調試與節能潛力挖掘[J].浙江電力，2008.

[2]王邦群.火電廠凝結水泵各種調節方式耗電特性的計算[J].寧夏電力，1999.

[3]張宇.淺談凝結水泵的變頻改造和性能分析[J].科學之友，2011.

[4]李棋.火電廠凝結水泵高壓變頻改造的控制策略[J].電力設備，2008.

[5]趙浩.凝結水泵變速改造中的常見問題及應對措施[J].廣東電力，2010.