凝結泵變頻運行分析論文
摘要：熱電廠(chǎng)凝結水系統采用變頻調節方式，對電廠(chǎng)安全運行與經(jīng)濟運行有很大的影響，本文首先介紹了凝結水系統采用工頻節流調節的不利因素，接著(zhù)介紹了本工程凝結泵所采用的變頻調節的工作原理，最后總結了凝結泵采用變頻調節的優(yōu)勢以及需要注意的問(wèn)題。
論文關(guān)鍵詞：凝結泵,變頻
本工程2×200MW機組各配備3臺50%容量的凝結泵，型號為200-360SBNLX7，流量為196-285t/h，揚程254m，轉速1480r/m，配用315kW的異步電機，#3凝結泵工頻運行，閥門(mén)調節。#1、#2凝結泵采用交—直—交電壓源型變頻調速系統，不設置工頻旁路。該變頻系統采用變壓器耦合式單元串聯(lián)高壓變頻器主電路拓撲結構，用變壓器將三個(gè)由高壓IGBT 或者IGCT構成的常規二電平三相逆變器單元的輸出疊加起來(lái)，實(shí)現更高電壓的輸出。
整流逆變功率單元結構電路示意圖如下：
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變頻調速技術(shù)相結合，生成SPWM信號，用來(lái)控制高速逆變的開(kāi)關(guān)元件，使交流調速的性能大大提高。SPWM的調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)改變調制波的頻率和幅值來(lái)調節逆變器輸出電壓的頻率和幅值。
本工程投產(chǎn)運行至今近一年時(shí)間，對比#1、#2凝結泵與#3凝結泵的運行情況，采用變頻運行極大減小了凝結泵啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，電機直接啟動(dòng)時(shí)最大啟動(dòng)電流可達額定電流的7倍，星角啟動(dòng)為4-5倍，電動(dòng)機軟啟動(dòng)器也要2.5倍左右，觀(guān)察#1、#2凝結泵的啟動(dòng)電流曲線(xiàn)，發(fā)現在啟動(dòng)時(shí)基本沒(méi)有沖擊，電流從零開(kāi)始，僅僅是隨著(zhù)轉速增加而上升，而#3凝結泵在工頻啟動(dòng)時(shí)，瞬時(shí)啟動(dòng)電流超過(guò)200A，接近額定電流的6倍。凝結泵變頻運行解決了凝結泵電機啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊問(wèn)題，基本消除了大啟動(dòng)電流對電機，傳動(dòng)系統和泵體的沖擊應力。
#1、#2凝結泵在運行時(shí)，凝結水母管至除氧器電動(dòng)調整門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)，通過(guò)調整凝結泵變頻器的輸出來(lái)控制凝結水流量，基本沒(méi)有節流損失，對比#3工頻運行的凝結泵，克服了電動(dòng)調整門(mén)線(xiàn)性度不好，調節品質(zhì)差，易引起管道錘擊和振動(dòng)的缺陷。
變頻運行時(shí)需要注意的問(wèn)題
機組在低于60%BMCR工況下采用一臺凝結泵變頻運行，在60%-100%BMCR工況運行時(shí)都采用#1、#2凝結泵并列運行方式，#3凝結泵作為備用泵。#1、#2凝結泵在并聯(lián)運行時(shí)，必須保證兩臺泵的出力一致，否則兩臺泵會(huì )出現“搶水”現象，出現此現象的原因是凝結泵在并聯(lián)運行工況點(diǎn)位于并聯(lián)性能曲線(xiàn)的不穩定工況區，出現“搶水”現象，不僅影響正常運行，而且引起振動(dòng)、泵內汽蝕、電機過(guò)載等問(wèn)題。為避免“搶水”，不允許一工一變的運行方式，#1、#2凝結泵并聯(lián)運行時(shí)，保證兩臺泵的出力一致，在低于60%BMCR工況時(shí)，要及時(shí)停止一臺凝結泵，保持單泵運行，避免并聯(lián)運行的凝結泵進(jìn)入小流量區工作。
#1、#2凝結泵在運行中出現了電動(dòng)機線(xiàn)圈溫度高的問(wèn)題，原因一方面是由于電動(dòng)機的自冷卻風(fēng)扇因為轉速低而效率下降，另一方面是由于諧波引起了損耗發(fā)熱，因此需要對電機的冷卻系統進(jìn)行改造，采用獨立的工頻冷卻風(fēng)扇。
在運行初期，#1、#2凝結泵出現過(guò)數次變頻器故障，后經(jīng)查明都是應為變頻器控制柜的板卡出現故障，原因是運行初期未對變頻器室內的工作環(huán)境進(jìn)行很好控制，受電廠(chǎng)所處地理環(huán)境的影響，變頻器室內粉塵濃度較高，環(huán)境溫度較高，因而造成控制柜內板卡的故障率升高，后在變頻器室內加裝了負壓式除塵通風(fēng)系統和空調系統，保證了變頻器室內良好的運行環(huán)境，至今尚未再出現過(guò)因為板卡故障造成變頻器不能正常工作的問(wèn)題。
結束語(yǔ)：通過(guò)上述分析，凝結水系統采用變頻調節，不進(jìn)提高了設備運行的安全性，降低了設備的損耗，而且降低了運行成本，提高了公司的經(jīng)濟效益。
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