高压变频在超超临界660MW机组凝结水泵中的应用

　　一、引言

　　本文以国产多电平型高压变频器在大唐宁德电厂凝结水泵的应用为例，分别对凝结水泵应用高压变频器前后的运行工况、基本原理及注意事项进行阐述，并通过电耗对比试验，对凝结水泵变频调节和传统调节阀门调节的节能效果进行比对，进而说明，超超临界机组采用高压变频器对凝结水泵进行调速节能改造的应用方法，具有投资省、见效快等特点。

　　超超临界燃煤发电机组具有煤耗低、技术含量高、环保性能好、节约资源的特点，必将是今后我国火电机组的发展方向。大唐宁德电厂二期工程为2×660MW超超临界发电机组，分别于2008年12月和2009年6月投入商业运行。自投产以来，机组各项运行指标良好。2台机组各配置2台100%容量的多级离心式凝结水泵，凝结水系统原设计运行方式为两台100%容量定速凝结泵互为备用，即由定速电动机驱动，一台运行，一台备用。凝结水流量靠除氧器上水调节门调节，并配备旁路以保证凝结泵在各种工况下安全运行。正常运行方式下，凝结水泵一台运行一台投备用，当运行凝结泵出现故障时，另外一台自动投入运行。在负荷变动时，通过除氧器上水调节门开度来控制除氧器水位，这就造成较大的节流损失。在启停机及低负荷时，为了维持凝结泵最小流量还要打开旁路门，造成能量白白流失。另外，即便机组处于满负荷运行状态，由于设计留有较大的裕量，除氧器上水调节门也不能处于全开位置。采用凝结泵定速运行，系统存在以下问题：

　　(1) 阀门调调节节流损失大、出口压力高、管损严重、系统效率低，造成能源的浪费。

　　(2) 当流量降低，位开度减小时，调节阀前后压差增加工作安全特性变坏，压力损失严重，造成能耗增加。

　　(3) 长期10～40%低阀门开度，加速阀体自身磨损，导致阀门控制特性变差，并造成凝结水附近管道震动较大，对安全生产有极大影响。

　　(4) 管网压力过高威胁系统设备密封性能，严重时导致阀门泄漏，不能关严，凝结泵出口精处理器泄露等情况发生。

　　(5) 设备使用寿命短、日常维护量大，维修成本高，造成各种资源的极大浪费。

　　如果采用高压变频器对凝结泵电机进行变频控制，实现除氧器水流量的变负荷调节。除氧器上水调节门可以始终处于全开的状态，而且旁路门始终处于关闭状态，从而避免上述的各种功率损失。除此之外，变频器可以使电动机实现软启动，避免电动机直接启动引起的电网冲击和机械冲击，大大延长电机的寿命、减小管路振动、提高系统的可靠性。这样，不仅解决了控制阀调节线性度差、纯滞延大等难以控制的缺点，而且提高了系统运行的可靠性;更重要的是减小了因调节阀门孔口变化造成的压流损失，减轻了控制阀的磨损，降低了系统对管路密封性能的破坏，延长了设备使用寿命，维护量减小，改善了系统的经济性，节约能源，为降低厂用电率提供了良好的途径。