《电厂循环水泵变频调速的方法》.doc

一种实现火电厂循环水泵变频调速的方法
1、引言
循环水泵系统工艺流程简介如图1所示。
图1 循环水泵系统工艺流程
循环水的作用:提供电厂凝汽器、冷油器以及发电机等设备所需的冷却水，满足汽轮机冷却循环倍率的要求，为维持凝汽器真空而提供最大限的冷却效果。如果循环水泵所提供的冷却水水量不足或因故障而中断供水，则汽轮机和发电机等就不能正常运行。电厂循环水泵的特点是供水量非常大，但所需压头较低（一般仅20mm水柱），即大流量低扬程泵。一般小机组为母管制，大机组为单元制。
2、循环水泵系统现状
根据发电厂循环水泵的运行规程:循环水泵随机组长期连续运行。一般配置2～3台循环水泵和相应的出口液控蝶阀和入口电动蝶阀，根据运行规程切换组合运行。夏季最高时3台运行，1台备用和检修;冬季最高时2台运行，1台备用，1台检修。系统配置的阀门均为全开操作。由于循环水系统设计是考虑到夏季最恶劣的高温环境和机组最大负荷时冷却水流量的需要，而设计留有足够的富裕量。因此当环境改善，如季节变化环境温度降低，或者汽轮机在非满负荷状态下运行时，以及起停机组的时候，其循环水量就可减小。但是由于是定速运行，无法进行调速，只要泵一开启，水泵即为满负荷运行。由于循环水泵长期满负荷工作，冬季冷却水温度很低，容易造成汽轮机组凝结水过冷，凝结水溶解氧偏高等问题。若采用变频调速运行，连续调整循环水泵的出力，既可节能降耗，又提供了循环水的流量调节手段，使机组保持最经济的运行状态，并且实施后效果确实不错。
3、采用变频器作为循环水泵普通异步电动机的前级驱动单元
鉴于循环水泵在系统中的作用，采用变频器作为循环水泵普通异步电动机的前级驱动单元，接收调节器（单回路调节器或其他调节输出）或手操器（手/自动无扰切换输出）标准给定信号，实现调节循环水流量，进而对系统参数的有效调节控制。许多电厂已经作出了尝试:宁波舜龙热电厂、山东威海电厂、东源热电厂等。进行循环水系统变频调速改造，可改善凝汽器水侧不满水时，凝结水溶氧高、循环水水量冬、夏季温度变化较大，无法满足机组真空要求、以及循环水水量缺乏调节手段等影响机组安全性和经济运行的问题。
鉴于循环水泵的重要性,进行一台变频器带二台泵的“一拖二、带工频旁路”的电气一次回路的变频改造，运行时，变频器拖动一台泵，如一台泵故障切换到另一台泵，如果一台泵运行无法满足工艺系统流量的要求，可软启动此泵，工频运行后，再对另一台软启动，并变频运行。为节约资金，只改造两台循环水泵，而另外两台保留原工频运行方式,如图2所示。
图2 变频器“一拖二”一次接线图
由图2可见380v循环水泵电机一次电气接线，它主要适用于单机容量5万kw以下小机组的循环水泵，如果循环水泵电机为6kv（单机容量10万kw以上均为6kv电机），泵电机加热器的电源需要单独提供。北京煤矸石电厂、宁波舜龙热电厂、东源热电厂均采用图2所示的电气一次接线方案;山东威海电厂、大庆新华发电厂、烟台万华电厂、山西阳光发电厂采用“一拖一带工频旁路”的电气一次接线方案。北京煤矸石电厂采用ab变频器，宁波舜龙热电厂采用日立变频器，山东威海电厂和大庆新华发电厂采用罗宾康6kv完美无谐波变频器，山西阳光发电厂采用利德华福6kv变频器，烟台万华电厂采用ab公司6kv powerflex7000变频器。
这些