(西省抚州市临川区青泥镇大唐电厂 344000)
摘要:本文就大唐集团下某电厂的330MW的燃煤机组为例，介绍给水泵变频改造的的方案、逻辑控制以及调试，其改造结果节能效果明显，希望为相关的企业或类似电厂提供参考。
关键词:给水泵变频技术改造
1引言
近年来，随着国家环境保护政策的推进，燃煤电厂的节能降耗正处在风口浪尖。如果能在给水泵的节能上试验成功并推广，将带来相当可观的能耗下降。本文就以大唐某电厂的330MW燃煤机组的给水泵改造为例进行改造的可行性分析与节能效果分析。
2330MW机组给水泵变频改造概述
大唐某电厂于2004年投产的2X330MW机组设计的最低稳定负荷为额定负荷的40%，每台机组的给水泵为二用一备。正常运行时，给水系统由DCS自动控制，DCS在给水流量小于额定流量的30%时采用汽包水位单冲量控制模式，在给水流量大于额定流量的30%时采用主调汽包水位、副调主蒸汽流量和给水流量三冲量控制模式。2X330MW机组给水泵电机工频运行，在机组启停阶段及变负荷阶段只能采用调节液力藕合器勺管开度的方式调整出力，给水泵电机长时间非经济运行，为此有必要对给水泵电机进行变频改造。
3330MW机组给水泵变频改造方案
3.1改造技术
(1)3台给水泵加装2台变频器，即A、B给水泵各加装1台变频器，C给水泵保留工频模式。变频器选用日立DHVECTOL-HFP5000型，直接输出。0-6kV电压，采用无速度传感器矢量控制技术。
(2)正常运行时，2台变频电机运行，1台工频电机备用。变频运行时，隔离刀闸QSl闭合，QS2置于a点;工频运行时，QS2置于b点，隔离刀闸QSl分断。
(3)电机差动保护由变频器提供的隔离刀闸信号控制其投入，变频运行时切除，工频运行时投入。
(4)变频器采用空水冷方式散热，2台变频器配置2台18.5kW管道泵(一用一备)。管道泵的冷却水供给4台冷却器，每台冷却器配2台2.2kW风扇将冷风送出。冷却水采用无腐蚀，无杂质，pH值为中性，进水温度不大于33℃，水压在0.20-0.50MPa，流量为125m³/h的循环水。
3.2控制逻辑修改
(1)A、B给水泵作为运行泵，变频运行;C给水泵作为备用泵，工频运行;A、B给水泵切至工频时可作为备用泵。
(2)A、B给水泵闭锁条件:给水泵最小流量阀在手动位置或给水泵开关在变频位置时，A、B给水泵不能投联锁，只有给水泵最小流量阀在自动位置或给水泵开关在工频位置时，A、B给水泵才能投联锁。
(3)C给水泵联锁启动条件:联锁开关投入，且仅有1台运行泵。
(4)抢水功能逻辑:信号跟踪回路作为信号切换;工频运行时跟踪副调液力藕合器指令，变频运行时跟踪副调变频器指令;A、B给水泵变频运行时，闭锁A、B给水泵抢水功能，以防止误关液力藕合器;A、B给水泵在工频运行状态下，保留原有抢水功能。
(5)跳泵需满足以下条件之一:润滑油压低于0.08MPa;给水泵系统温度高于整定值;除氧器水位低于1100mm;入口流量小于140t/h;进出口门未打开;最小流量阀开度小于5%;变频器重故障。
(6)自动调节控制逻辑:A、B给水泵变频自动回路沿用原液力藕合器自动控制方案，新建方案页，图形画面增加新的操作器;C工频备用泵和1台变频泵并列运行时，不投变频泵自动，将变频泵频率逐步增至100%;A、B给水泵变频调节和液力藕合器调节自动投切开关相互闭锁，变频投入自动时闭锁液力藕合器自动，液力藕合器投入自动时闭锁变频自动，以防止运行中误投变频自动;取消原有指令中反馈偏差大时给水泵自动退出逻辑，增加自动指令底限10%。
(7)新增声光报警和普通报警信号。声光报警:变频器重故障，A、B润滑油泵全停，A、B冷却器风机跳闸，空水冷全停;普通报警:变频器轻故障、空水冷故障、变压器风机故障、变压器温度过高、管道泵全停。
3.3设备安装
(1)设备安装地点。为了避免电磁波相互干扰，变频器配电室应远离高压变压器、500kV高压输电线路，本工程选择在锅炉房与汽机房交界处的Om层。为了有效利用原有高压电缆，本工程变频器输出端电缆从原6kV厂用工作段开关下侧拆除后接入。
(2)变频柜就位。在变频器配电室上楼层钻6个孔，用于挂手动葫芦。在配电室内地面铺垫铁板、滚筒，用吊车将变频柜吊至配电室门外并置于滚筒上，随后用小型叉车推入就位。
(3)安装多功能油泵。打开R17K.2-E调速型液力藕合器上部外壳，排干擦净液力藕合器内部润滑油。在主油泵进出口法兰上加堵板，拆除主油泵轴上齿轮，取消主油泵。在液力藕合器侧面开孔焊接油管，用磁铁吸除液力藕合器底部的铁屑、焊渣，用面团粘除其它杂物。
(4)安装冷却系统。2台管道泵进水口分别取自#2机A侧、B侧凝结器循环水进水管，经冷却器流出的回水流入A侧循环水出水管，管道泵的出口装设单向阀门。2台管道泵电机的电源分别取自主厂房380/220V汽机2APC段及2BPC、段，启停由DCS控制，A、B管道泵互为联锁;4台冷却器安装在变频配电间墙外地面。
3.4设备调试
（1）变频器就地逻辑调试。送变频器控制电源(AC220V}、充电电源(AC380V),输入变频器参数;测试变频器的运行命令、停机命令、紧急停机命令、声报警复位命令是否正常。
(2)变频器空载调试。送变频器6kV工作电源，将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”;用示波器观察变频器输出的UV、VW电压波形和幅值是否正常。
(3)变频器带电机空载调试。确认电机与给水泵的对轮已解开;变频器励磁电流参数设置好后，就地运行变频器，观察电机转向是否正确，查看DCS上变频器的反馈电流显示是否正确。
(4)变频器动态调试。发电机组带一定负荷，确认自动控制系统模拟量信号、开关量信号、调节器PID参数正/反作用正确后，打开在线运行调节系统功能块图，预置调节器参数，对PID调节器输出进行限幅。汽包水位定值扰动试验，在给定值(-lOmm)的±20mm范围内变化5min，过渡过程衰减率为0.78,稳定时间小于35s;汽包水位自动状态下的负荷扰动试验，负荷在170-260MW,三冲量给水控制自动运行时，水位波动的最大偏差不超过±30mm，水位稳定时间小于45s，汽包水位动态偏差小于±40mm。以上试验，系统各项动态指标符合《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》，达优秀标准。
4330MW机组给水泵变频改造效果分析
A、B给水泵加装变频器前后，在不同的机组负荷下，测得的运行参数见表1
表1A、B泵变频改造后的参数对比
从表1可以看出，在相同的负荷情况下，工频与变频的给水泵出口压力、给水流量相差无几，但是在电机电流上相差较大，经过加权分析计算，给水泵变频改造后平均的节电率可到30%。
5结论
综上所述，给水泵的变频改造带来最直观的经济效益就是降低了能耗，使厂用电的比率降低。
参考文献：
[1]廖开友.给水泵电改汽的经济效益分析.重庆市电机工程学会2010年学术会议论文.2010.
[2]徐芝敏.给水泵的技改创新.科技视界，2014(35).
论文作者:王夙江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
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