摘要:随着国民经济的发展,节能降耗成为今后一段时期内工作的重点。大型水泵采用高压变频技术节能越来越受到重视和推广。本文针对2×300MW直接空冷火力发电机组所配置的凝结水泵变频改造的过程,从设备的配置、电气接线、热控逻辑组态、设备调试、投资效益分析以及需要注意的问题进行详细的论述,希望能起到借鉴作用。
键词:凝结水泵、变频、节能、改造
1.系统介绍
1.1 设备参数:
山西兆光发电有限责任公司一期工程装机容量为2×300MW，汽轮机组为上海汽轮机厂有限责任公司制造。机组的凝结水系统设计为中压系统，配装KSB厂制造的凝结水泵，驱动水泵的电机为上海电机厂制造。技术参数为:
1.2 改造前凝结水系统运行情况:
凝结水泵采用定速运行，凝结水经凝泵升压后流经轴加，通过主凝结水调节阀（即除氧器上水调整门，系统编号为C-1）和低加进入除氧器。调整主凝结水调节阀开度来调节凝结水量，维持除氧器水位稳定满足机组运行需要。另外凝结水还供给汽轮机低压轴封汽减温水用水，以及低压旁路减温、汽机低压缸喷水减温等用水。为防止机组低负荷运行时凝结水系统超压和凝结水泵汽蚀，还设计有凝结水再循环管路，再循环调节阀C－2配合C－1调整除氧器水位，维持系统运行正常压力。凝结水系统如图1所示。
图1：凝结水系统简图
2、改造基本方案和设备配置
2.1 改造基本方案:
一拖二自动工／变频切换方案。即: 配备一台高压变频器，两台切换开关。通过切换开关把高压变频器切换到要运行的凝结水泵上去。变频调速系统电源取自6kV电压等级的主动力电源系统，由现场主控系统进行协调控制，根据运行工况按设定程序，实现对凝结水泵电动机转速控制。主要功能为：
高压变频器可以拖动A凝结泵电动机实现变频运行，也可以通过切换拖动B凝结泵电动机实现变频运行，但不能同时拖动运行。两侧凝结泵电动机均具备工频旁路功能，可实现任意一台电动机的变频运行，另外一台处于工频备用，当高压变频器故障时，系统可联锁另一台工频电机运行。
2.2 工作原理简述：
图2：高压变频器工作原理图
高压变频器工作原理如图2所示，1#、2#凝结泵共同采用一套变频调速装置。其中3QF表示高压开关、TF表示高压变频器、M表示凝结水泵电动机； 4QF和1QF之间、5QF和2QF之间、4QF和5QF之间均存在电气闭锁和逻辑闭锁关系（4QF分闸允许5QF合闸、5QF分闸允许4QF合闸），防止高压变频器输出侧与6kV电源侧短路。1QF、2QF、3QF为现场已有设备，3QF、4QF、5QF只具备手动合闸功能。高压变频器高压开关3QF安装于“厂用6kV 配电室”，与母线连接。“高压变频器室”内所有开关的2路直流控制电源、2路动力直流电源均由#2机直流母线供电。
1＃泵变频运行时，断开1QF、闭合3QF、4QF开关，1＃凝结泵处于变频运行状态；2＃凝结泵处于工频备用状态。当1＃凝结泵变频运行故障跳闸时，系统联锁起动2＃凝结泵2QF开关工频运行。2＃泵变频运行时，断开2QF、闭合3QF、5QF开关，2＃凝结泵处于变频运行状态；1＃凝结泵处于工频备用状态。当2＃凝结泵变频运行故障跳闸时，系统联锁起动1＃凝结泵1QF开关工频运行。
3.运行方式及控制逻辑：
DCS系统可根据两台凝结泵的运行模式，自动调整控制对象和控制策略。主要包括二种控制策略：
第一种，变频调节。根据不同负荷下的除氧器水位变化情况，调节凝结泵转速控制除氧器水位稳定。
第二种，阀门调节。只要凝结水系统中有1台泵在工频运行模式下，系统就会采用阀门调节控制，此时高压变频器应运行在高频率（45～50Hz）段以免出现不出水的情况。
凝泵有变频及工频两种运行方式。正常情况下，变频泵作为运行泵长期运转，工频泵作为备用泵。高压变频器分为就地控制及远方控制两种,处于就地控制状态时，DCS输出的转速命令信号跟踪高压变频器转速反馈，对高压变频器远 | 
