660MW超临界机组应用凝泵变频技术节能分析
墅王
（神华河北国华定洲发电有限责任公司，河北保定073000）
摘要：文中主要阐述660MW超临界机组凝结水泵应用变频技术产生的节能降耗效果，同时结合神华河北国华定洲发电有限责任公司超临界机组凝泵变频装置实际应用经验，分析凝 泵变频技术运行中存在问题与解决对策.
关键词：凝结水泵；变频技术：节能降耗；解决对策
中图分类号：TK229.4文献标志码：B文章编号：1009-3230（2013）12-0029-04
AnalysisofEnergySavingabout66OMWSupercriticalUnitCondensate Pump Use Frequency Conversion Technology
(Shenhua Hebei Guohua Dingzhou Power Generation Limited Liability Company Baoding 073000 China)
Abstract: This paper mainly discusaes the cncrgy saving cffect about 660MW supercritical unitodddepo ob undnd generation limited liability pany supercritical generating units analyzes the existing problems and Countermeasures in the operation of the pump frequency conversion technology.
-o Suonpau pue aouo uang 1opouupa uosuoauoo ouanba 1dund asuapu spuom aysumption; Countermeasures
神华河北国华定测发电有限责任公司两台660凝结水泵是火力发电厂的重要辅机之一，其MW超临界机组采用哈尔滨汽轮机厂生产的CLNZK660-24.2/566/566型两缸两排汽直接空冷凝汽式汽轮机.每台机组配备两台凝结水泵，两台凝结水泵配一套智能高压变频调速装置，采用自动一拖二变频形式后每台凝泵都可实现变额运行.
0概述
电机功率大、长期运行过程中每天消耗大量电能.凝结水泵大型电动机因设计选型容量偏大，变工 况运行下，造成能耗升高.采用变速运行能够实现动力设备节能降耗目的-2).目前国内变速调整方式主要有液力偶合器调节、双速电机调节、变频调速等，其中变频调速优先选用.随着变频技术的日趋成熟，凝结水泵采用变频技术运行日益广泛，有效实现节能降耗[-1.
定洲发电厂凝结水泵为立式筒袋式多级导叶离心泵，型号为C720ml-5，铭牌出力1890/h、出口压力3.68MPa，最小流量470t/h，轴功率2247.1kW，效率85.1%，由长沙水泵有限公司供货；配套电机型号YKSL2600-4，额定功率2600kW，额定转速1480r/min.
凝结水泵变频系统采用了广州智光电气有限公司生产的ZINVERT型变频装置.该变频装置是一种集电机技术、微电子技术、广电通信技术、计算机技术及自动化控制技术为一体的高新技术产品.该装置通过“功率裂变”与高压“再生”技术（电池组技术）直接带动电动机变频运行.定洲电厂超临界机组凝结水系统设有两台100%容
量凝结水泵，两台凝结水泵配一套变频装置，每台泵都可变频运行.正常情况下凝泵变频运行，如图1所示，变频开关QF2合闸，刀闸K1合闸，QF4（QFS）合闸（QF4和QFS之间有闭顿，不能同时合闸），变频器处于工作状态；当变频系统故障时，变频器退出运行，变频开关QF4（QF5）断开，凝泵可通过工频开关QF1（QF3）实现工频运行.
图1一拖二凝结水泵变频设计电气接战图
泄漏的可能性；由于高压变频器的软起动，有效消除“水锤”效应，降低了凝结水系统的冲击，延长泵体寿命和减小凝结水系统设备的损耗，从而节约了设备检修更换成本，提高了系统的安全可靠性.
1凝结水泵采用变频运行技术经济 性分析
1.1凝泵变频运行对凝结水系统热机设备的影响
凝结水泵采用变频调节时，由于转速低，可以减轻凝结水泵叶轮的磨损及水泵与轴承的振动磨损，延长凝泵检修周期.同时由于凝结水泵变频调速运行时电机在较低转速下调节流量和压力，凝结水上水调门可保持开展状态，改善了由于阀门调节时对系统的冲击，降低了凝结水系统管道
1.2凝泵变频运行对凝结水泵电机的影响
通过采用变频方式，可以对凝结水泵电机实现软启动，可以降低启动电流.一般电机工频启动，启动电流为额定电流6-7倍，而采用软启动
时，启动电流可以减小到2-3倍，从而减小了对电动机的冲击，延长了电机的使用寿命.采用变频调速控制后，如果高压变频器长时间运行在较低频率以下，随着电机转速的下降，电机微热能力也下降，同时电机发热量也随之减少.所以凝结水泵电机的本身温度其实是下降的，仍旧能够正常运行而不至温度过高.
行了变频性能测试.
分别选取超临界汽轮机组100%、75%、50%和40%额定负荷等4个工况进行节能效果分析，经过凝结水泵工频运行和变额运行能耗对比分析.各工况采用对应的凝结水泵流量、功耗比较，作为凝结水泵功频运行的数据.其中电机效率按95%，变频器自身耗功按3%考虑.根据表一试验测试数据，选取与设计流量接近的数据组，取得与设计流量相同条件下的修正后的功耗数据.3机组凝结水泵工频及变频性能试验测试数据见表1.
1.3凝泵变频运行减少耗电，节约超临界机组运 行煤耗
为测试国华定洲发电公司超临界机组凝泵采用变频技术后节电效果，对3号机组凝结水泵进
各典型工况凝结水泵工频运行和变频运行对比分析
表1
负荷 极结水泵 工额运行 修正前 变额运行电机功率/W 修正后 节电功率 节电率/%流量/-h-1 电机动率 /kw 流量/1-h-1 功率/W 说量/1b-1 功率/kW /kw100%（THA) 1680 2251.4 1575 1482 1680 1741.9 455.6 20.275% 1417.5 2084.5 1434 1 140 1417.5 1104.2 946.1 45.450% 945 1758.5 976 510 945 489 1254.4 71.340% 756 1 635.4 743 352 756 361 1263.2 77.2备注 各工况电机效率按95%计算：变额器功耗按3%计算.
表21x650MW机组全年凝结水泵变频变节能数据
从表1数据可以看出，100%、75%、50%和40%额定负荷等4个工况变频驱动节能效果分别为20.2%、45.4%、71.3%和77.2%.由此推算，采用凝结水泵变频技术后，全年节能效果明显.定洲电厂超临界机组年运行小时按7500h算，利用小时按5525h计算，对不同负荷运行小时数统计，可得出全年节电量，具体计算见表2.
负费 运行 节电 节电量 折合折合燃料增加(TBA)% 时间 功率 /Mvh 标准煤 费用销售收人/ /kw A /万元/万元40 1000 1263.2 1263.250 1500 1254.4 1881.675 2500 946.12365.6100 2.500 455.61139.0合计 7500 6 649.4 2061.4164.9207.8备注 价0.32元/kWh 发电标准煤耗310g/kWh：标准爆价800元/t：上网电
通过计算可以得出：一台660MW超临界机组凝结水泵变频驱动相对工频驱动全年节电6649.4MWh，按对电网供电量不变，一年可节约燃料费用164.9万元.若按发电量不变，则多供电量6649.4MWh，增加收益207.8万元.结水泵采用变频调节后节能效果显著.
凝泵变频运行中存在问题与对策
（1）变频装置一拖二运行方式下变频运行凝结水泵跳闸的影响
变频凝泵事故跳闸是影响凝结水系统安全运对周围环境温度也有要求，温度太高且温度变化行的最严重事故，因此，凝泵的事故联动方案选择较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故.所以在必要时，必须在变频箱中增加干燥剂和加热器.在电气方面，变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰.因此，柜内仪表和电子系统需要选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰.
尤为重要.变频运行时凝结水上水主调阀处于全开位置，工频联锁启动凝结水泵后会导致凝结水流量的大幅上升，不但会造成除氧器水位大辐快速上升同时也可能造成凝结水泵超出力运行，电机过热跳闸.为避免此事故的发生，必须设定在变频毅泵跳闸工频凝泵联启后，凝结水主调阀自动保护关至一定阀位，然后自动跟踪调节除氧器水位.
3结论
(2）变频运行方式下对凝结水泵汽蚀的影响.
（1）凝结水泵来用变鳞运行方式，可以大量节约电耗，同时可以降低凝结水泵维修及设备更换成本，660MW超临界空冷机组将凝结水泵改为变频运行能够有效实现节能降耗.
由于空冷机组夏季背压高，凝结水温度高，凝泵汽癌的可能性大.所以对于空冷机组选择必须汽蚀余量较小的凝结水泵更为安全.
(2）为避免凝结水泵变频装置运行中出现跳闸，通过对凝结水泵变频装置工作温度、防电磁干扰及凝泵电机保护配置等方面进行调整，可保证变频装置运行稳定.
（3）凝结水泵电机保护配置问题
由于凝泵变频运行时电机两侧电流互感器的颠率不同，两侧不能满足均为50HZ，这样凝泵电机无法设置差动保护，所以目前国内变频运行额结水泵电机均无差动保护功能，实际运行中需要设置其他的可靠保护进行替代.
参考文献
[1]王路，程汉湘，变频调逮技术发展及前景展望[A]，第十九届电工理论学术年会论文集[C]，2007.定洲电厂概结水泵变颜装置由于运行环境原[2]李志码，杨风英，方玉良、无剧直流电机的控制及其建模仿真[J].森林工程 2013 03:83-86.[3]范英香，毛建民，火电厂凝系变频控制改造的能效[J].上海电力 2007 242(2)：204206.[4]程伟良，徐寿臣，电厂敬结水泵变频调节方式的经济性分析[J].华东电力，2004.
(4）摄结水泵变频装置运行环境的要求.
因普出现过跳闸现象.变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，结水泵变频装置工作温度一般要求为0~55°℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下.另外，凝结水泵变频装置运行中
