1 凝结水泵改造前后的情况
某电力公司 f 、2#电机共 4 台凝结水泵,每台机 组的两台凝结水泵采用一用一备运行方式,凝结水 泵流量采用阀门挡板调节方式,由于这种调节方法 是采用减少通流面积以减少流量,造成了节流损失, 浪费了大量厂用电,电厂能耗高。同时,电机启动方 式采用全电压启动,对电机、水泵冲击较大,降低了 水泵和电机的使用寿命,增加了维修费用。凝结水 泵及电机的参数如表 1。
某电力公司为调峰电厂,机组负荷率低,且负荷 波动较大,凝结水泵经常偏离额定工况运行。偏离 额定工况时,采用关小阀门开度进行水量调节,在调节阀门中产生大量的节流损失。为降低节流损失, 提高能源利用率,对凝结水泵电机进行变频改造,改 造前还需作如下研究:

1.1 凝结水泵变频改造注意的问题 (1)变频器室房间尺寸大小,根据凝结水泵变频器及旁路工频切换装置尺寸确定,同时要留有维 护操作的通道。
(2) 变频器室温度和防尘,以免造成变频器故 障。
1.2 凝结水泵变频器安装位置的确定 根据现场情况,凝结水泵变频器安装有两个位置可供选择,一是在主厂房外重新修建一个变频器 室,专门供变频器安装使用,该方案将增加投资费用
;二是利用主厂房 5 米层空余房间安装变频器,经对5 米层房间进行载荷核算和安装尺寸的核实,利用 5米层空余房间能满足变频器安装要求。凝结水泵变 频器装置安装尺寸如图 1。

1.3 变频拖动方式及其电源切换方式 改造工程采用某电力电子股份有限公司生产的RHVC -4-A06-500-F 型变频器,变频器室配备 3 台10 匹空调以维持变频室室温不高于 40 "c。每台机 组两台凝结水泵变频调速系统与电动机采用如图 2 所示"一拖二"方式。

在不停机情况下,可实现 f 、2得凝结水泵变频运 行方式切换 在变频器故障退出运行时,实现 f 、f 泵各自的 1.频运行方式切换。在接线系统中,除 QF1 和 QF2 为小车式真空接触器外,其余所有切换 开关 (KS1 - KS6) 均为隔离刀闸。1# 电动机可以经 真空接触器隔离刀闸 KS2 、KS5 变频运行,也可以经 过 KS1 工频运行 ;2#电动机可以经过 KS3 、KS6 变频 运行,也可以经 KS4 工频运行。实现一台变频器为 两台电动机切换使用。为了实现变频供电切换和变 频与工频供电切换,转换接触开关 KS1 和 KS2 、 KS5 ,KS4 和 KS3 、KS6 实现互锁 ;KS2 与 KS3 、KS5 与 KS6 互锁;确保一台电动机不会同时处于变频、工频 两种运行状态;一台变频器不会驱动两台电动机运 行。1# 、2# 凝结水泵经改造后可采用以下几种运行 方式。
1.3. 1 正常运行方式
正常运行时,如 f 泵运行在变频调速状态下, 电源通过变频器供电开关 (KS2 )至变频器,变频器 经 1# 凝泵变频后由开关 (KS5 )输出至 1# 凝泵电机。 此时 f 凝泵电机处于备用状态。当需要定期切换 至 f 泵运行时,按下列顺序的操作:
(1)工频开启 f 泵。
(2) 停变频 f 泵,工频开启 1# 泵。
(3) 停工频 f 泵,将 f 泵接入变频器,开启变 频 γ泵。
(4) 待 f 泵变频运行正常后,停凝泵 f 工频开 关,切换完成。
同理 f 泵切换到 f 泵,顺序相同。
1.3.2 一台泵发生故障情况的运行方式 当变频控制泵发生故障跳闸,或出力不足等故障时,另一台泵会自动工频技人运行(与原自技方 式一致)。
待发生故障的泵处理好后,再按上述方式切换至变频运行。在此之前备用泵只能工频运行,不能 调速。
1.3. 3 工频运行方式
当变频器故障,短期不能恢复运行时,将变频器电源开关( KS2 、KS3 )、f 、f 凝泵变频开关( KS5 、KS6) 断开,水泵采用工频运行方式 O
2 凝结水泵节能改造后的调试试验方法
2.1 凝结水泵变频调节运行调试试验步骤 (1)将除氧器水位调节阀开度置于 70% 开度,f 凝结水泵变频转速置于 100% 并保持运行工况稳 定,2# 凝结水泵投入联锁。
(2) 慢速降低变频转速直至 75 fJ毛,稳定后以同样速率升至 100% 转速。
(3) 将除氧器水位调节间开度置于 80 fJ毛开度, 其余设置同(1)
(4) 重复(1) - (3) 过程。
(5 )将除氧器水位调节阀开度置于 60% 开度, 其余设置同(1)。
(6) 重复 (1)-(3) 过程;
在试验过程中,记录凝结水泵 f 变频转速、凝 结水泵 f 电流、除氧器压力、凝结水压力、凝结水流量等,具体参见表 2 。

通过上述试验,确定机组接带各负荷与变频转速之间关系,详见表3。

2.2 凝结水泵变频除氧器水位自动调节试验步骤 (1)将除氧器水位调节阀置于试验 1 确定的当前工况合适开度,根据原除氧器水位调节阀 PID 参 数并结合变频调节特性初设变频调节目D 参数。
(2) 在除氧器水位自动投入允许的情况下,将除氧器水位变频调节投入自动。
(3) 根据除氧器水位变频调节的调节曲线进一 步调整 PID 参数。
(4) 最后通过上述试验确定除氧器水位变频调 节目D 参数。
2.3 凝结水泵变频、f 工频备用联锁试验步骤
(1)根据历史曲线设定机组负荷与除氧器水位调节阀开度之间曲线,用于 f 凝结水泵联锁启动后 阀门回关开度。
(2) 除氧器水位变频调节在自动状态,除氧器 水位调节阀保持当前工况合适固定开度。
(3) 投入 f 凝结水泵变频跳闸联锁。
(4) 就地模拟变频器重故障,1#凝结水泵跳闸, 验证 f 凝结水泵联锁启动、除氧器水位调节阅回关 并技入自动等动作的正确性。
(5)1#凝结水泵变频跳闸,2#凝结水泵联锁启 动动作正确。
2.4 2#凝结水泵工频运行、1#备用联锁试验步骤 (1) 2#凝结水泵工频运行,除氧器水位调节阀自动投入状态,工况稳定。
(2) 1#凝结水泵高压开关合闸,变频装置READY 状态,投入 f 凝结水泵联锁。
(3) 就地按事故按钮跳 f 凝结水泵,试验 f 凝 结水泵联锁启动、转速指令置 1∞%等动作的正确性。
(4)2#凝结水泵跳闸,1得凝结水泵变频联锁启动动作正确。
2.5 除氧器水位调节阔自动切调速泵自动I1回控试验步骤
(1)在试验 2.4完成基础的稳定工况下进行。 (2) 根据试验 I 得到的机组各负荷流量与变频转速之间关系曲线,初设顺控第一步变频转速降低至转速低限。
(3) 将第三步除氧器水位调节阀回关开度置于 试验 1 确定的当前工况合适开度(709毛)。
根据试验 1 初设第一步变频转速降低至对应转速限制时间,第三步除氧器水位调节阅回关限制时 间,具体步序时间参见表 4。

(4) 启动除氧器水位调节阅自动切调速泵自动 顺控,启动后对工况扰动在允许范围之内,表示试验 顺控步骤正确。
3 凝结水泵改造后的节能分析
根据2007 -2010 年机组发电量统计,公司平均 运行负荷为110 MW,此负荷下用阀门档板调节,泵 出口压力为2.5 MPa,流量 360旷/hj调门出口压力 为1.0 MPa。根据公式[IJ


















