凝结泵变频运行分析论文

　　摘要：热电厂凝结水系统采用变频调节方式，对电厂安全运行与经济运行有很大的影响，本文首先介绍了凝结水系统采用工频节流调节的不利因素，接着介绍了本工程凝结泵所采用的变频调节的工作原理，最后总结了凝结泵采用变频调节的优势以及需要注意的问题。

　　论文关键词：凝结泵,变频

　　本工程2×200MW机组各配备3台50%容量的凝结泵，型号为200-360SBNLX7，流量为196-285t/h，扬程254m，转速1480r/m，配用315kW的异步电机，#3凝结泵工频运行，阀门调节。#1、#2凝结泵采用交—直—交电压源型变频调速系统，不设置工频旁路。该变频系统采用变压器耦合式单元串联高压变频器主电路拓扑结构，用变压器将三个由高压IGBT 或者IGCT构成的常规二电平三相逆变器单元的输出叠加起来，实现更高电压的输出。

　　整流逆变功率单元结构电路示意图如下：

　　每相为三单元叠加。每单元直流电压1800V，最高输出交流电压1275V

　　采用正弦波（SPWM）多重化方法，使变频器输出的电流波形非常接近于理想正弦波波形，同时将智能控制技术与SPWM变频调速技术相结合，生成SPWM信号，用来控制高速逆变的.开关元件，使交流调速的性能大大提高。SPWM的调制原理是使变频器输出的电压波形为与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列，可通过改变调制波的频率和幅值来调节逆变器输出电压的频率和幅值。

　　本工程投产运行至今近一年时间，对比#1、#2凝结泵与#3凝结泵的运行情况，采用变频运行极大减小了凝结泵启动时的电流冲击，电机直接启动时最大启动电流可达额定电流的7倍，星角启动为4-5倍，电动机软启动器也要2.5倍左右，观察#1、#2凝结泵的启动电流曲线，发现在启动时基本没有冲击，电流从零开始，仅仅是随着转速增加而上升，而#3凝结泵在工频启动时，瞬时启动电流超过200A，接近额定电流的6倍。凝结泵变频运行解决了凝结泵电机启动时大电流冲击问题，基本消除了大启动电流对电机，传动系统和泵体的冲击应力。

　　#1、#2凝结泵在运行时，凝结水母管至除氧器电动调整门处于全开状态，通过调整凝结泵变频器的输出来控制凝结水流量，基本没有节流损失，对比#3工频运行的凝结泵，克服了电动调整门线性度不好，调节品质差，易引起管道锤击和振动的缺陷。

　　变频运行时需要注意的问题

　　机组在低于60%BMCR工况下采用一台凝结泵变频运行，在60%-100%BMCR工况运行时都采用#1、#2凝结泵并列运行方式，#3凝结泵作为备用泵。#1、#2凝结泵在并联运行时，必须保证两台泵的出力一致，否则两台泵会出现“抢水”现象，出现此现象的原因是凝结泵在并联运行工况点位于并联性能曲线的不稳定工况区，出现“抢水”现象，不仅影响正常运行，而且引起振动、泵内汽蚀、电机过载等问题。为避免“抢水”，不允许一工一变的运行方式，#1、#2凝结泵并联运行时，保证两台泵的出力一致，在低于60%BMCR工况时，要及时停止一台凝结泵，保持单泵运行，避免并联运行的凝结泵进入小流量区工作。

　　#1、#2凝结泵在运行中出现了电动机线圈温度高的问题，原因一方面是由于电动机的自冷却风扇因为转速低而效率下降，另一方面是由于谐波引起了损耗发热，因此需要对电机的冷却系统进行改造，采用独立的工频冷却风扇。

　　在运行初期，#1、#2凝结泵出现过数次变频器故障，后经查明都是应为变频器控制柜的板卡出现故障，原因是运行初期未对变频器室内的工作环境进行很好控制，受电厂所处地理环境的影响，变频器室内粉尘浓度较高，环境温度较高，因而造成控制柜内板卡的故障率升高，后在变频器室内加装了负压式除尘通风系统和空调系统，保证了变频器室内良好的运行环境，至今尚未再出现过因为板卡故障造成变频器不能正常工作的问题。

　　结束语：通过上述分析，凝结水系统采用变频调节，不进提高了设备运行的安全性，降低了设备的损耗，而且降低了运行成本，提高了公司的经济效益。

　　参考文献：

　　【1】 陈明辉，徐莆荣.发电厂高压变频调速技术应用综述.变频技术应用，2006.1

　　【2】 白恺. 火力发电厂中压变频调速技术应用的情况调查情况.第三届变频器行业企业界论坛论文集，2004.

　　【3】 中国动力工程学会编.火力发电设备技术手册.机械工业出版社，北京:1999

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