高压变频装置在火力发电厂凝结水泵节能改造中(2)

Ｖ０１．２９Ｎｏ．４

Ａｕｇ．２０１０

河北电力技术

ＨＥＢＥＩＥＬＥＣＴＲＩＣ

ＰＯＷＥＲ

第２９卷第４期

２０１０年８月

泵与风机变频调速的节能原理见图１［３｜。

耳

肌

肌

“

图Ｉ泵与风机变频前后的特性曲线

图１中曲线（１）为泵与风机在给定转速下满负荷（系统阀门全开运行）时的扬程、流量点和效率点的轨迹；曲线（２）为部分负荷（系统阀门部分开启）时的阻力特性曲线，即泵与风机要克服磨擦，压力随流量的平方而变化。泵与风机运行工况点是泵与风机的特性曲线与管路阻力曲线的交点，当用阀门控制时，由于要减少流量，就要关小阀门，使阀门的磨擦阻力变大，阻力曲线从（１）移到（２），扬程则从Ｈ。移到Ｈｚ，流量从Ｑ１减小到Ｑ。，运行工况点从Ｃ，点移到Ｃ。点。从图中可以看出：流量虽然减少，扬程反而增加，轴功率Ｐ比调节前减少不多［３］。

若采用变频调速，随着转速下降，扬程一流量特性变为图１中的曲线（１），系统工况点也由Ｃ，点变到Ｃ：点，代表轴功率的面积比采用阀门调节时显著减少，两者之差即是节省的轴功率，即为图１中的矩

形ｃ２ＨｚＨ７

ｚＣ７。的面积。３高压变频装置的应用

３．１

机组概况

河北兴泰发电有限责任公司７号机组为东方汽

轮机有限公司生产的型号为Ｎ２００—１２．７４／５３５／５３５的亚临界、一次中间再热、单轴三缸三排汽凝汽式汽轮机，于２００３年进行了通流部分改造，改造后机组容量为２２０ＭＷ，每台机组配有２台沈阳水泵厂生产的８Ｉ。ＮＰ一４型凝结水泵，流量６２０ｔ／ｈ、扬程１７０ｍ、轴功率３５８ｋＷ、电机功率４４０ｋＷ、电压６

０００

Ｖ、电流５０．４Ａ、转速３７０ｒ／ｒａｉｎ。为了满足节能降耗的需要，对７ｌ号凝结水泵加装了高压大功率变频调速装置，由原来的汽蚀调节改为变频调速调节。

３．２

高压变频装置的应用情况

凝结水泵的节能改造采用一拖一手动旁路控制

方案，在电动机高压回路接人变频器，系统接线示意

见图２。

ＱＦ、Ｍ分别为原有６ｋＶ断路器和现场电动机。

４４

万方数据

图２一拖一手动旁路变频系统示意

为了充分保证凝结水系统的可靠性，为变频器加装工频旁路装置，当变频器异常时，变频器停止运行，电机可以直接手动切换到工频下运行。ＱＳｌ、ＱＳ２和ＱＳ３可实现工频／变频运行方式的切换，工频运行时ＱＳｌ和ＱＳ２断开、ＱＳ３闭合，变频运行时ＱＳ３断开、ＱＳｌ和ＱＳ２闭合。正常情况下，一次风机采用变频运行方式，变频装置故障时，断开ＱＳｌ和ＱＳ２、合上ＱＳ３改为工频运行方式，但工频、变频不能同时运行，因此ＱＳ２和ＱＳ３不能同时闭合，必须在机械或电气上实现闭锁Ｈ］。

３．３

变频调速装置运行后的节能效果

７１号凝结水泵变频调速装置投运后，分别在２２０

ＭＷ、２００ＭＷ、１８０ＭＷ、１１０ＭＷ４种工况下，

做工频和变频方式的运行试验，试验数据见表１。

表ｌ

凝结水泵工频与变频运行主要试验数据

凝结水泵只是增加１台变频装置，对泵本体并没有改动，因此对泵的影响主要是在低负荷时降低了电机输入功率，其节电效果可以从２种运行方式下的电机功率对比来看出。

根据试验数据得出电机功率与泵出口流量关系为：改造前Ｐ＝－－０．００１５（Ｙ＋１．７５０１Ｑ～１６７．６０３３

改造后Ｐ＝０．００５８Ｑｚ一２．９７１Ｑ＋４７８．９１５１式中：Ｐ为输入电功率；Ｑ为泵出口流量。

（下转第５４页）