一、引言
達拉特發(fā)電廠目前總?cè)萘?180MW，有6臺330MW、2臺600MW燃煤發(fā)電機組.為了實現(xiàn)集團公司減排目標，我們根據(jù)達拉特電廠凝結(jié)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、以及其它大型用電系統(tǒng)運行情況，進行數(shù)據(jù)分析計算，結(jié)果得出廠用電率居高不下的原因是輔機電單耗十分高，由于我廠肩負調(diào)峰任務(wù)，負荷曲線波動范圍非常大，而各大系統(tǒng)的輔助設(shè)備的轉(zhuǎn)速始終不變，為進一步降低廠用電降低廠用電率，針對輔機運行指標現(xiàn)狀查找不足，先后對我廠循環(huán)泵、凝結(jié)泵等進行了變頻運行改造，本文介紹凝結(jié)泵、凝升泵的技術(shù)改造。
二、我廠輔機采用變頻調(diào)運行的優(yōu)勢
變頻調(diào)速能夠使水泵負載隨機組負荷改變而改變，當我們機組負荷變小時，水泵的轉(zhuǎn)速也隨之變小，那么我們就可以把電節(jié)下來，節(jié)電率可達到25%～65%的。以前的節(jié)流法進行流量調(diào)節(jié)節(jié)流損失大而且水泵、風機做功沒有太大變化。電廠水泵約占廠用電的40%～60%，它們的節(jié)能就具有非常重要的意義。(1)凝結(jié)水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀。我廠凝結(jié)水輸送系統(tǒng)是由兩臺凝泵、凝升壓泵串聯(lián)組成，正常運行時一側(cè)凝泵、凝壓泵運行，另外一側(cè)備凝泵、凝壓泵用。通過除鹽水流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)除氧器水位，機組無論在額定工況還是在變工況，凝泵、凝壓泵都在額定轉(zhuǎn)速運行，除鹽水流量的變化依靠凝結(jié)水母關(guān)上除鹽水流量調(diào)節(jié)閥控制。由于除鹽水調(diào)門大行程動作頻繁，容易出現(xiàn)機械故障;另外機組負荷低時除鹽水流量調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失大、凝結(jié)水泵廠用電高。
凝結(jié)水變頻改造時首先要考慮系統(tǒng)改造后能否滿足供水要求，正常情況除鹽水母管壓力減去靜壓以及沿程阻力壓力必須大于除氧器工作壓力才能滿足供水要求。(2)除氧器水位控制。我廠除氧器水位控制分為單沖量和三沖量，都是通過調(diào)節(jié)除鹽水流量調(diào)節(jié)閥手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié)實現(xiàn)，機組在啟動或停機過程中系統(tǒng)根據(jù)凝結(jié)水流量自動實現(xiàn)三沖量和單充量轉(zhuǎn)換，我廠凝結(jié)水流量設(shè)定值為額定流量的20%，當凝結(jié)水流量小于這個值時為單沖量調(diào)節(jié)，當凝結(jié)水流量大于這個值時為三沖量調(diào)節(jié)。
由于受除氧器供水壓力限制，凝泵、凝升轉(zhuǎn)速不能無限制下降，機組在極低負荷時，變頻泵已處調(diào)頻轉(zhuǎn)速下線運行，調(diào)節(jié)特性極其不穩(wěn)定、除氧器水位控制十分困難，因此在啟、停機或異常運行工況時可以切除變頻器運行改手動調(diào)節(jié)。當機組負荷大于160MW以上凝結(jié)水流量大于20%符合變頻泵調(diào)節(jié)要求時投入變頻器運行。
三、凝結(jié)水泵、凝升泵變頻改造熱控設(shè)計方案說明
為減少設(shè)備改造初投資，達拉特電廠所有水系統(tǒng)變頻改造，均采用一個變頻器帶雙泵方式，變頻系統(tǒng)包括：主變頻器、變頻器高壓側(cè)開關(guān)、變頻器低壓側(cè)開關(guān)變壓器、穩(wěn)壓器等。我廠凝泵、凝升變頻器連接示意圖如下圖，1#、2#凝泵、凝升泵使用同一臺變頻器，機組運行中或凝結(jié)水流量大于20%運行穩(wěn)定時水泵水泵變頻運行;備用一側(cè)水泵工頻備用并投入連鎖，當變頻泵故障或凝結(jié)水供水母管壓力低于保護定值聯(lián)啟備用泵，定期工作或有設(shè)備間檢修按操作票完成工頻到/變頻間的切換操作。
變頻器操作規(guī)程說明。運行時以2#凝升泵切換到1#凝升泵為例，當#2凝升泵在變頻狀態(tài)下運行，廠用電通過“凝升泵變頻器高壓側(cè)開關(guān)”至主變頻器，再由“#2凝升泵變頻開關(guān)”送到#2凝升泵電機，這時另一側(cè)#1凝升泵在備用位置，我們需要把1#凝升泵切為變頻工作時，要進行如下操作：首先解除順控開后工頻啟動#1凝升泵，運行正常后，投上順控合變頻開關(guān)斷開工頻開關(guān)凝結(jié)水泵由工頻運行切換到變頻運行。
(1)凝結(jié)水泵、凝升泵在變頻方式運轉(zhuǎn)時，當凝結(jié)水母管壓力低于保護定值時備用泵工頻啟動，這個保護定值隨負荷變化而變化并從凝結(jié)水變頻控制系統(tǒng)模塊可以看到;
(2)凝結(jié)水泵、凝升泵在變頻運行同時變頻器投入自動時，除鹽水調(diào)節(jié)閥自動切換到“手動控制”，值班員可以根據(jù)機組出力情況開大或關(guān)，除鹽水調(diào)節(jié)閥。在凝泵、凝升泵有調(diào)節(jié)裕量的情況下應(yīng)盡量開大，除鹽水調(diào)節(jié)閥，以降低泵轉(zhuǎn)速;
(3)凝結(jié)水泵在變頻狀態(tài)下，當凝泵或凝升泵啟動后聯(lián)鎖開啟出口門，凝泵或凝升泵停運后連鎖關(guān)閉出口門;
(4)當變頻運行的泵跳閘備用泵工頻泵連鎖啟動運行.運行人員經(jīng)檢查變頻器備用良好，才可以將聯(lián)啟泵切到變頻方式運行，除鹽水調(diào)節(jié)閥維持60%開度，這是運行人員應(yīng)及時手動調(diào)節(jié)除氧器水位;
(5)凝結(jié)水泵、凝升泵在工頻運行時，凝結(jié)水流量應(yīng)大于350t/h凝結(jié)水壓力不得低于2.5MP報警值。
四、變頻改造性能分析比較
我電廠改造前都采用調(diào)門節(jié)流方式調(diào)節(jié)流量，這種調(diào)節(jié)方式節(jié)流損失大、能耗損失非常大，特別機組在低負荷運行時各種損失尤為突出。達拉特發(fā)電廠屬于調(diào)峰機組，每天負荷變化曲線波幅大，特別在晚間22:00點以后機組負荷都在200MW以下，廠用電一直非常大。變頻改造后，水泵的轉(zhuǎn)速隨機組負荷變化而變化，機組額定負荷水泵也工作在額定區(qū)域內(nèi)，機組負荷降低時水泵轉(zhuǎn)速大幅降低并工作在安全區(qū)域內(nèi)，變頻改造節(jié)約廠用電耗特別明顯。同時也減少各種機械損失，也能保證凝結(jié)水壓力維持在0.7～1.2Mpa范圍內(nèi)。滿足發(fā)電機定子冷卻補水、給水泵密封水、低旁減溫水閥、疏水擴容器減溫水閥、凝汽器后缸噴水減溫閥等用水壓力。
五、小結(jié)
達拉特發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻改造采用降低凝結(jié)泵廠用電約40%，變頻器在機組低負荷時運行穩(wěn)定，凝結(jié)泵出口壓力波動正常，投用率百分之九十五左右，改造達到了預(yù)期效果，但也同時出現(xiàn)了一些問題，這些問題應(yīng)在以后的設(shè)備優(yōu)化、以及操作優(yōu)化中逐步得到解決。
