超临界机组凝结水泵变频改造控制与节能分析

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1、超临界机组凝结水泵变频改造控制与节能分析邓林，冯博，王鹏浙江大唐乌沙山发电有限责任公司设备部，宁波，邮编；315722SupercriticalunitinvertercontrolandcondensatepumpenergyanalysisDenglin,fengbo,wangpengZhejiangdatangwushashanpowerlimitedliabilitycompany,Ningbo,315722-6-ABSTRACT:Supercriticalunitswithcoallow,

2、hightechnicalcontent,environmentalperformanceisgood,saveresourcesinChina,isthedevelopmentdirectionofthethermalpowerunits.Thecondensatepumpenergywillchangefrequencyisanimportantproject,theconsumptionofthecondensatepumpisintroducedinthispapersupercritica

3、lunitwheninvertercontrollogicproblemsandsolutionsandcontrollogicintheI/Abettercontrolsystemofrealization.KEYWORD:Frequency,Frequencyconversion,I/A,Singleimpulse,Threeimpulse,energy-saving摘要：超临界燃煤发电机组具有煤耗低、技术含量高、环保性能好、节约资源的特点,必将是今后我国火电机组的发展方向。凝结水泵改变频是电厂

4、节能将耗的一个重要项目，本文介绍超临界机组凝结水泵变频改造时控制逻辑遇到的问题和解决方案以及控制逻辑在I/ASeries控制系统中的实现。关键字：工频;变频;I/A;单冲量;三冲量;节能-6-背景随着电力系统商业化运营的实施，发电厂的节能降耗日显重要，降低发电成本变得越来越紧迫。凝结水泵是汽水系统中的一个重要组成部分，它在凝汽器和除氧器之间，负责把汽轮机做功后的蒸汽在凝汽器凝结的水经过低压加热器输送到除氧器[1]。由于凝结水泵具有功率大、连续定速运行的特点，且凝结水泵出口流量由控制阀门调节，节流损失

5、大、出口压力高、管路损失严重、系统效率低，造成能源浪费。所以凝结水泵改变频具有非常重要意义。1.引言某厂超临界600MW汽轮机配置2台100%容量的多级离心式凝凝结水泵，由定速电动机驱动。运行方式为一台运行，一台备用。采用凝结泵定速运行，系统存在以下问题：l阀门调整节流损失大、出口压力高、管损严重、系统效率低，造成能源的浪费。l当流量降低、-6-阀位开度减小时，调整阀前后压差增加工作安全特性变坏，压力损失严重，造成能耗增加。l机组正常运行期间，除氧器上水调门长期处于10～40％低的开度，加速阀体自身

6、磨损，导致阀门控制特性变差，并造成凝结水附近管道震动较大，对安全生产有极大影响。l管网压力过高威胁系统设备密封性能，严重时导致阀门泄漏，不能关严，凝结泵出口精处理器泄露等情况发生。l凝结水管路当除氧器上水调节阀在某一开度时振动剧烈，当工频泵突然启动时，会对该管路有较大的冲击，相关管路有拉裂的危险，对凝结水泵出口执行机构有损坏的危险。l设备使用寿命短、日常维护量大，维修成本高，造成各种资源的极大浪费。解决上述问题的重要手段之一是采用变频调速控制技术。利用高压变频器对凝结泵电机进行变频控制，实现供除氧器

7、凝结水流量的变负荷调节。这样，不仅解决了控制阀调节线性度差、纯滞延大等难以控制的缺点，而且提高了系统运行的可靠性；更重要的是减小了因调节阀门开度的变化造成的压流损失，减轻了控制阀的磨损，降低了系统对管路密封性能的破坏，延长的设备使用寿命，维护量减小，改善了系统的经济性，节约能源，为降低厂用电率提供了良好的途径。2．变频改造中控制部分主要技术问题分析该厂DCS控制系统为美国Foxboro公司I/ASeries控制系统。凝结水系统设置两台100%容量凝结水泵，运行方式为一运一备，定期切换。现将两台凝结水

8、泵进行变频改造，采用一拖二的方式，正常运行期间一台变频运行，另外一台工频备用。改造前，调节信号通过调节器输出，调节除氧器上水主、副调节阀开度改变管路的压流损失来控制流量维持除氧器水位。改造后，此调节阀门基本在全开位置，变频器接受直流4-20mA控制信号，调整凝结水泵电动机的转速，达到改变凝结水泵出口流量维持除氧器水位的目的。从控制的角度来说，变频改造中主要存在如下几个技术难点：一、运行变频水泵故障连锁启动工频水泵后，除氧器水位以及凝结水压力的波动问题；二、凝结水泵变频