英威腾goodrive5000高压变频器在330mw机组凝结泵的应用

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1、英威腾Goodrive5000高压变频器在330MW机组凝结泵的应用摘要：根据Goodrive5000系列高压变频器在伊电控股集团有限公司凝结水泵上的应用，分析凝结水泵变频改造Z后的控制策略以及实际节能效果。关键词：凝结水泵高压变频器节能改造一.引言伊电控股集团有限公司是一个集发电、铝冶炼、铝加工、碳素生产、粉煤灰综合利用等产业为一体的大型工业循环经济企业。现有2220兆瓦火电装机容量、年产84万吨电解铝、25万吨哈兹列特（连铸连轧）铝板带、60万吨铝板带箔、32万吨铝用碳素和10亿块粉煤灰标砖等生产能力。拥有我国第

2、一个300KA电解铝系列、400KA电解铝系列、亚洲第一条哈兹列特（连铸连轧）铝板带生产线。主导产品电解铝产能位居河南省第一位，全国500强企业。图1伊川电力集团自备电厂2014年伊川电力集团三电厂为响应国家的节能减排的改策方针，邀请我公司技术人员到厂内对2X330.WV机组的锅炉给水及风烟系统运行状况进行分析，做节能评估。根据现场运行数据及工艺要求，我公司技术人员对运行工况进行全面分析并提交了针对锅炉及汽机辅机变频改造的整体解决方案，最终确定先对拥有较大节能空间的凝结水泵进行改造。二.现场工艺分析三电厂1#发电机组

3、采用东方电机股份有限公司生产的QFSN-300-2-200型汽轮发电机，汽轮机采用东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-4型，锅炉型号B&WB-1025/1&3-M由北京巴布科克•威尔斯科克斯有限公司制造。年平均发电负荷264MW,发电运行时间6700小时，预期累计发电量17.16亿度。凝结水系统辅机主要有2台全容量凝结水泵。系统采用传统的配置，凝结水通过凝结水泵升压后，经过轴封加热器、4台低压加热器后送入除氧器，在轴封加热器出口和LP1入口处设置除氧器水位调节阀（并列两个气动阀），用于控制除氧器水位

4、。机组在满负荷情况下，除氧器水位调节阀开度都在40%〜60%之间运行，凝结水泵电流变化却不大，50%负荷至100%负荷间压差较大，阀门一直处在节流状态下工作，节流损失大。并且，由于机组参与调峰，在低负荷时，凝泵出力不变，造成很大浪费。凝结水系统的工艺简图如图2所示：图2凝结水系统的工艺简图一.改造方案1.凝结水泵的运行工况在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结Z后，用凝结水泵送到低加和除氧器中，然后通过给水泵送往高加，汽包。维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产地一个重要方面。调节凝汽器内的水位是凝结水泵

5、运行中的一项主要工作。在正常运行状态下，凝汽器内的水位不能过高或过低。当机组负荷升高时，凝结水量增加，凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时，凝汽器内水位相应降低。图3工频凝结水泵工作点和调节曲线图凝结泵电机使用德国西门子立式电机，6KV/1000KW,每台机组配备二台凝结泵,一台运行，一台备用。没有使用变频器Z前，凝汽器内的水位调整是通过改变凝结水泵出口阀门的开度进行的，调节线性度差，大量能量在阀门上损耗。同时由于频繁的对阀门进行操作，导致阀门的可靠性下降，影响机组的稳定运行。使用高压变频器后，凝结水泵岀口阀门不

6、需要频繁调整，阀门开度保持在一个比较大的范围内，通过调节变频器的输岀频率改变电机的转速，达到调节出口流量的目的，满足运行工况的要求。图4变频运行工作点和调节曲线图2.凝泵改变频控制策略把#2机#1凝结水泵改为变频器控制调节，变频器的控制在DCS中实现，DCS根据除氧器水位进行正常调节，控制#1凝结水泵转速，以减少凝结水系统的压力损失，达到节能降耗的目的。2.1系统运行状态的控制在正常工况下，DCS优先选择#1凝结水泵投入运行，并根据除氧器水位进行变频调速控制，调节凝结水泵，此时主凝结水调整门处于全开状态。如果#2泵开

7、关一旦合闸（不管其他条件）,主凝结水调门可根据负荷人小分别调330MWI1寸调整至40%,200MW时调整至30%,其它负荷按此直线斜率确定调门位置，到位后#1凝泵6KV开关跳闸，主凝结水调门自动投入。在凝汽器、除氧器水位平稳后，将#2凝泵出口电动门由30%逐渐开展。为保证主凝结水母管压力不低于0.6MPa,#1凝泵最低频率设定为30HZ。#1泵运行有两种运行方式，即工频运行和变频运行。如变频器止常，#1泵通过变频调节（旁路断开），操作顺序为：先合上#1凝结水泵6KV开关，再启动变频器；如变频器有故障，则需隔离变频器

8、、通过旁路工频运行，并通过主凝结水调门自动来控制水位，操作顺序为：将#1凝泵电源切换为旁路工频状态，合上#1凝结水泵6KV开关即可实现#1凝泵工频运行。#2泵退出备用。#2泵控制方式保持不变，#1泵此时需隔离变频器，旁路在连通位置，处于工频备用位置。如#2泵故障跳闸或母管压力低，引起#1泵自投，这时#1泵在工频状态下运行,并通过主凝结水调门来控