国华准格尔电厂现有4台330MW凝汽式发电机机组运行,随着电网内大机组的相继投产,该厂的调峰任务越来越重,峰谷差日益增大,根据现场运行资料统计,300MW机组每日的负荷一般在200MW左右。而目前在已投运的大型火电机组中,凝结水泵大多采用100%容量、一用一备的配备运行模式。由于除氧器水位一般依靠出口水位调节阀开度进行控制,所以节流损失很大。随着高压变频调速装置可靠性的提高,应用领域不断扩大,对凝结水泵进行变频改造成为现实。在实际改造中,凝结水泵的控制方案比风机变频复杂的多,本文试图对凝结水泵变频改造中可能出现的问题作一番探讨。
1 、凝结水泵改造前的运行工况
凝结水系统的作用是通过凝结水泵及时的把凝结水送至除氧器中,维持除氧器水位平衡。国华准电厂330MW配两台B640-5型凝结水泵www.cechina.cn,额定流量735m
凝结水主要用户包括汽轮机低压轴封减温水、凝汽器喷水、真空泵补充水、定子冷却水补充水、高压加热器疏水扩容器减温水、低压旁路减温水等。凝结水系统如图1所示。变频前凝结水系统运行过程中存在如下问题:
1)除氧器水位是通过改变除氧器上水调整门开度进行的,因出口压力较高、扬程的富裕量大,造成节流损失大。
2)除氧器上水调整门前后的压损大,易使阀门受到严重冲刷而泄漏,造成更换频繁。
3)机组负荷发生变化时,只能靠调整阀门来调节CONTROL ENGINEERING China版权所有,控制比较困难。
4)阀门调节线性度差,调节品质差,同时由于频繁的对上水调整门进行操作,导致阀门的可靠性下降。
5)机组负荷低,凝结水泵电动机出现大马拉小车现象,浪费大量电能。
6)高压力的凝结水造成凝结水管道振动很大。
图1 凝结水系统图
2、变频改造方案
变频调速装置可以使电动机根据机组运行需要,调节其转速,使电动机消耗功率大幅度下降,因此该厂选用北京合康亿盛科技有限公司生产的HIVERT-Y06/192 6kV变频器进行凝结水系统改造,凝结水系统电气一次接线图见图2。变频器核心元件采用德国西门康整流桥,电压:1600V;电流:192A变频器,输入频率50Hz±3%,输入电压6000V±20%,输出电流0~192A,输出电压0~6000V,输出频率0~75Hz,输出功率1000kVA控制工程网版权所有,选用了大功率单元和变压器,保证了变频器过载能力,电机额定电流的150%, 1min 200%,30s输出谐波分量小于4%,满载满速度时的效率大于98%。
图2 电气一次接线图
凝结水泵设计时有一定裕量,1台机组配备2台凝结水泵,1台运行,1台备用。通过对机组凝结水系统和凝结水泵运行方式、动力系统结构的分析认为,凝结水泵属一用一备运行方式,因此采用一拖二方案控制工程网版权所有,两台电机任何时候只有一台由变频器驱动,保证两台电机运转时间匹配,另一台可由用户决定是备用或工频运行