凝結(jié)泵變頻運(yùn)行分析論文

　　摘要：熱電廠凝結(jié)水系統(tǒng)采用變頻調(diào)節(jié)方式，對(duì)電廠安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大的影響，本文首先介紹了凝結(jié)水系統(tǒng)采用工頻節(jié)流調(diào)節(jié)的不利因素，接著介紹了本工程凝結(jié)泵所采用的變頻調(diào)節(jié)的工作原理，最后總結(jié)了凝結(jié)泵采用變頻調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)以及需要注意的問(wèn)題。

　　論文關(guān)鍵詞：凝結(jié)泵,變頻

　　本工程2×200MW機(jī)組各配備3臺(tái)50%容量的凝結(jié)泵，型號(hào)為200-360SBNLX7，流量為196-285t/h，揚(yáng)程254m，轉(zhuǎn)速1480r/m，配用315kW的異步電機(jī)，#3凝結(jié)泵工頻運(yùn)行，閥門(mén)調(diào)節(jié)。#1、#2凝結(jié)泵采用交—直—交電壓源型變頻調(diào)速系統(tǒng)，不設(shè)置工頻旁路。該變頻系統(tǒng)采用變壓器耦合式單元串聯(lián)高壓變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用變壓器將三個(gè)由高壓IGBT 或者IGCT構(gòu)成的常規(guī)二電平三相逆變器單元的輸出疊加起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更高電壓的輸出。

　　整流逆變功率單元結(jié)構(gòu)電路示意圖如下：

　　每相為三單元疊加。每單元直流電壓1800V，最高輸出交流電壓1275V

　　采用正弦波（SPWM）多重化方法，使變頻器輸出的電流波形非常接近于理想正弦波波形，同時(shí)將智能控制技術(shù)與SPWM變頻調(diào)速技術(shù)相結(jié)合，生成SPWM信號(hào)，用來(lái)控制高速逆變的開(kāi)關(guān)元件，使交流調(diào)速的性能大大提高。SPWM的調(diào)制原理是使變頻器輸出的電壓波形為與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖列，可通過(guò)改變調(diào)制波的頻率和幅值來(lái)調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。

　　本工程投產(chǎn)運(yùn)行至今近一年時(shí)間，對(duì)比#1、#2凝結(jié)泵與#3凝結(jié)泵的運(yùn)行情況，采用變頻運(yùn)行極大減小了凝結(jié)泵啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)最大啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的7倍，星角啟動(dòng)為4-5倍，電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器也要2.5倍左右，觀察#1、#2凝結(jié)泵的啟動(dòng)電流曲線，發(fā)現(xiàn)在啟動(dòng)時(shí)基本沒(méi)有沖擊，電流從零開(kāi)始，僅僅是隨著轉(zhuǎn)速增加而上升，而#3凝結(jié)泵在工頻啟動(dòng)時(shí)，瞬時(shí)啟動(dòng)電流超過(guò)200A，接近額定電流的6倍。凝結(jié)泵變頻運(yùn)行解決了凝結(jié)泵電機(jī)啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊問(wèn)題，基本消除了大啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)和泵體的沖擊應(yīng)力。

　　#1、#2凝結(jié)泵在運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水母管至除氧器電動(dòng)調(diào)整門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整凝結(jié)泵變頻器的輸出來(lái)控制凝結(jié)水流量，基本沒(méi)有節(jié)流損失，對(duì)比#3工頻運(yùn)行的凝結(jié)泵，克服了電動(dòng)調(diào)整門(mén)線性度不好，調(diào)節(jié)品質(zhì)差，易引起管道錘擊和振動(dòng)的缺陷。

　　變頻運(yùn)行時(shí)需要注意的問(wèn)題

　　機(jī)組在低于60%BMCR工況下采用一臺(tái)凝結(jié)泵變頻運(yùn)行，在60%-100%BMCR工況運(yùn)行時(shí)都采用#1、#2凝結(jié)泵并列運(yùn)行方式，#3凝結(jié)泵作為備用泵。#1、#2凝結(jié)泵在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，必須保證兩臺(tái)泵的出力一致，否則兩臺(tái)泵會(huì)出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是凝結(jié)泵在并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)位于并聯(lián)性能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū)，出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，不僅影響正常運(yùn)行，而且引起振動(dòng)、泵內(nèi)汽蝕、電機(jī)過(guò)載等問(wèn)題。為避免“搶水”，不允許一工一變的運(yùn)行方式，#1、#2凝結(jié)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，保證兩臺(tái)泵的出力一致，在低于60%BMCR工況時(shí)，要及時(shí)停止一臺(tái)凝結(jié)泵，保持單泵運(yùn)行，避免并聯(lián)運(yùn)行的凝結(jié)泵進(jìn)入小流量區(qū)工作。

　　#1、#2凝結(jié)泵在運(yùn)行中出現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)線圈溫度高的問(wèn)題，原因一方面是由于電動(dòng)機(jī)的自冷卻風(fēng)扇因?yàn)檗D(zhuǎn)速低而效率下降，另一方面是由于諧波引起了損耗發(fā)熱，因此需要對(duì)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用獨(dú)立的工頻冷卻風(fēng)扇。

　　在運(yùn)行初期，#1、#2凝結(jié)泵出現(xiàn)過(guò)數(shù)次變頻器故障，后經(jīng)查明都是應(yīng)為變頻器控制柜的板卡出現(xiàn)故障，原因是運(yùn)行初期未對(duì)變頻器室內(nèi)的工作環(huán)境進(jìn)行很好控制，受電廠所處地理環(huán)境的影響，變頻器室內(nèi)粉塵濃度較高，環(huán)境溫度較高，因而造成控制柜內(nèi)板卡的故障率升高，后在變頻器室內(nèi)加裝了負(fù)壓式除塵通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，保證了變頻器室內(nèi)良好的運(yùn)行環(huán)境，至今尚未再出現(xiàn)過(guò)因?yàn)榘蹇ü收显斐勺冾l器不能正常工作的問(wèn)題。

　　結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)上述分析，凝結(jié)水系統(tǒng)采用變頻調(diào)節(jié)，不進(jìn)提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性，降低了設(shè)備的損耗，而且降低了運(yùn)行成本，提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】       陳明輝，徐莆榮.發(fā)電廠高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用綜述.變頻技術(shù)應(yīng)用，2006.1

　　【2】       白愷. 火力發(fā)電廠中壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的情況調(diào)查情況.第三屆變頻器行業(yè)企業(yè)界論壇論文集，2004.

　　【3】       中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)編.火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，北京:1999

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