条频扼制在发电站型泵里的运用

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1、条频扼制在发电站型泵里的运用1项目概况维持凝泵连续和稳定运行是保证热电厂安全、经济和稳定生产的一个重要环节。石狮热电厂2台C6-35/8型调整抽汽冷凝式汽轮机，分别配置2台（一用一备）100%容量的100NB60型凝结水泵。该泵的额定流量Qe为36m3/h,额定扬程He为650kPa；配用Y160-2型15kW电动机，额定电压Ue为380V,额定电流Ic为29.4A.在抽凝机组正常运行时，1台凝泵将汽轮机的凝结水从凝汽器热井抽出，经过两级射汽抽气器、低压加热器加热后送到除氧器内，见1・每台汽轮机热井水位的维持市调节器控制位于低压加热器入口前的

2、电动调节阀开度实现。为了在抽凝式汽轮机启动时以及抽汽量较大时维持热井水位，还设置了一路向凝汽器加软化除盐水的管道，必要时可以调节除盐水至凝汽器的阀门开度向热井补充一些软化除盐水，确保热井的水位正常。运行中，凝泵一口出现故障，凝结水来不及排出，那么热井水位会很快上升，影响凝汽器真空和凝结水过冷度，甚至造成凝汽器满水损坏汽轮机的重大恶性事故。因此，一用一备的2台凝泵设计有电气联锁保护和高水位保护，一旦运行凝泵因故障跳闸或热井水位高于设定值时，通过联锁启动备用凝泵。采用控制调节阀开度维持热井水位的方式，运行中主要存在以下问题。(1)凝泵选型设计时富

3、裕量过大，水泵运行效率很低。汽轮机组在抽汽运行工况下热负荷经常波动，凝结水量不断变化，不得不依靠关小阀门开度进行节流调节，阀门节流损失大。(2)由于电动执行机构存在死区和滞后以及调节阀线性不好和漏流，自动调节系统有时不能投入正常运行。(3)一旦自动调节失效必需采用手动调节时，由于热井水位经常忽高忽低，运行人员往往因操作频繁干脆采取热井低水位运行方式，打开管道阀门利用凝泵的汽蚀特性来自动维持热井水位在下限，导致凝泵叶轮汽蚀严重、推力盘移位、轴承磨损以及断轴故障，影响凝泵寿命，并且噪声和振动均大，维护工作量大、费用高。为此，决定采用交流变频器控制

4、凝泵转速来确保热井水位正常。2凝泵变频调速的控制策略分析2.1凝泵采用变频调速控制的可行性凝泵出水压力必须克服抽气器、低压加热器等设备和管道、阀门的阻力、除氧器内压力以及凝泵与除氧器的水位高度差，才能将凝结水送入除氧器内。除氧器的正常工作压力为20.0kPa,凝泵与除氧器的高度差为14m,凝结水流经的设备、管道和阀门等阻力约为118kPa,所以凝泵扬程H必须大于等于某个限值Hmin,这个限值在本文中取275kPa.由电机学原理和水泵相似原理：Qe=ne=feHe=ne2=fe2Pe=ne3=fe3推导得出：fmin=feHminHe=32.8

5、Hz此时:Qmin=Qefminfe=23.62m3/hPmin=Pefminfe3=4.24kW式中Q凝泵在频率f吋的流量，m3/h；Qe凝泵的额定流量，36m3/h；n凝泵在频率f时的转速；ne凝泵的额定转速，2950r/min；f凝泵的运行频率，Hz；fe电网的额定频率，50Hz；H凝泵在频率f的扬程，kPa；He凝泵额定扬程，637.6kPa；P凝泵在频率f时的功率，kW；Pe凝泵的额定功率，15kW；Hmin凝泵必须的最小扬程，275kPa；fmin凝泵出口扬程Hmin时的频率，Hz；Qmin凝泵在频率fmin时的流量，m3/h；P

6、min凝泵在频率fmin时的功率，kW.多年的运行实践证明，凝泵变频调节的最小流量Qmin能够满足机组在各种抽凝工况下运行需要，此时的节电率高达71.77%.2.2变频器的选型根据电动机的额定功率以及转矩要求,选用了1台FRN15P11S-4CX型富士变频器，其技术规范见1.1FRN15P11S-4CX型富士变频器技术规范技术规范输出额定值：容量/kVA22.8电压/V3相，380V电流/A30过载电流/A110%额定输出电流/lmin频率/Hz50Hz输入额定值：相数、电压、频率3相，380480V,50Hz电压允许波动+10%・15%相间

7、不平衡率5%频率允许波动+5%・5%瞬时低电压耐量310V以上时继续运行降到310V以下继续运行15ms额定输入电流/A26.8（有直流电抗器DCR）50.3（无直流电抗器DCR）输入侧功率因数0.97需要电源容量/kVA20输出频率：最高输出频率50120Hz可变设定基本频率25120Hz可变设定起动频率0.160Hz可变设定保持时间0.010.0s可变设定频率精度（数字设定）最高输出频率的0.01%以下控制：电压/频率特性基本频率和最高频率时的输出电压可分别设定，范围为320480V起动转矩50%以上制动：制动转矩约20%制动时间/s没有

8、限制制动使用率没有限制冷却方式：风扇冷却2.3控制模式比较分析一般情况，变频器控制水泵运行时有3种方案。方案一：单台变频器控制单台水泵（简称一拖一控制模式）。一用一