浅析火力发电厂凝结水泵变频节能改造

摘 要：进入21世纪以后，我国的经济迅速增长，同时致使能源需求总量也不断增加；为解决能源危机，我国务必要采取必要的手段来促进可持续发展、节约资源，进而加强国内资源的有效利用；在政府的号召下，国内的很多火力发电厂对电机的节能也高度重视起来，我国的许多电力公司也逐渐意识到：为使发电厂的运作更节能，资源消耗量更低，同时也为使公司获得更大的经济效益，采取凝结水泵变频改造是一个不错的选择。

关键词：电力公司；降低能耗；改造；凝结水泵变频技术

引言

近年来，随着经济与社会的不断发展，我国的环保问题和能耗问题已成为阻碍社会发展的重要因素，也是经济发展中的重中之重；为大力响应政府“建设节约资源的环保型社会”，国内各企业都应行动起来，电力公司也是如此；目前，我国的煤炭消耗总量中，火力发电厂的电力生产就占近一半，热电厂的污染物排放量要比其他企业都要多；由此可见，电力公司的节能任务相当艰巨。而近几年来，变频器在发电厂中的应用已越来越普遍，无论是风机还是水泵，运行效率都十分低下，能源浪费也比较严重；因此，发电厂很有必要对凝结水泵进行变频节能改造。

1 凝结水泵在变频改造前的情况

在未采用变频改造前，传统的设备的调节方式大都是挡板式调节，这种调节会造成巨大的节流损失，浪费驱动源的输出功率，同时也造成了巨大的电源消耗量，致使火力发电厂的电厂用电量高，所需要的成本也较高；而且大容量的机器很容易造成短路等故障，为防止其故障的发生一般采用差动保护的方法；一旦发生机器故障，电流的差值会变大，而差流有一定的定额，超过这个额度就可能造成保护过当等错误动作，此时则不能很好的保护电机。

2 凝结水泵在变频改造中所需的条件

（1）要确定凝结水泵变频器的安装的位置，要先进行运行荷载的测量，然后测量好变频器的尺寸，在层高为5米的主厂房中找出一个空余的房间，用来放置变频器；一般变频器要放置在房间内的一侧。（2）对变频器进行技术改造的具体要求；对于多数调峰电厂而言，在水泵还没有带满负荷的時候，为及时调节水的流量，就必须关小阀门，从而导致阀门挡板上出现了大量的截流损失，为减少这类损失，在对水泵和电机进行改造的同时就必须注意下列几点，首先，要注意变频器内部的杂物处理，防止微尘进入到变频器内部，否则会造成变频器出现故障，加速它的老化；其次，还应注意变频器的占用面积较大，所以应找一个尺寸相对较大一点的房间作为变频器室，在变频器的真空开关旁边，应该留下一定的空间供人操作。（3）在设计改造方案时，要对凝结水泵进行针对性的设计；当凝结水泵在低负荷情况下运行时，要注意凝结水母管处在正常的压力条件下，以及低压缸、汽轮机等正常运行时所需的水量；还要使凝气母管的压力处在正常的运行条件下，进而保证凝结水泵的各个设备都处在正常条件下，使水泵各机组都能稳定正常高效的运行。（4）在设计时还应注意除氧器水位的自动调节也十分重要，要保证系统避免误动，要想实现对除氧器水位的调节，就必须经变频装中的控制单元调节信号的电压及频率，这样一来，对电机地转速的调节才能起到控制作用，才能在一定程度上避免水泵的误跳，从而水位自动调节的安全性也会得到保证。除此之外，为了及时地发现系统故障及机器问题，凝结水泵也应该增加“变频器故障”报警，设置为光字牌报警，便于工作人员及时发现，从而避免不良事故的发生。

3 凝结水泵在改造后所具有的优点

（1）与改造前作对比，凝结水泵在变频改造后更加节能；凝结水泵在没经过变频改造前，为了满足制作工艺的需要，必须要通过调节阀门开关来控制水泵中水的流量，水泵在工频工作的时候，系统会长期在高压的情况下运行，这样既会使水泵运行效率低下，也会大量的浪费电能；经计算，如果凝结水泵采用变频器控制，耗电量仅为工频运作时的一半，节能效果十分有效。（2）变频改造后运行效果也得到了改善；首先，改造后，发动机的启动方式一般为软启动，启动过程相对平稳，起伏不大，伴随着发动机转速的增加，电流也会慢慢增加；这样一来，不仅对水泵的损害减缓了，在运行过程中对电机和电网的冲击力也会减小，这对设备起到了一个十分有效的保护作用，既能减少电机的维修费用及改造量，也能延长设备的工作寿命，减缓机器的老化。（3）凝结水泵在进行变频改造后，转速会降低，同时也减小了电机的运行效率，在一定程度上减轻了电机在运作时由于震动而发出的噪音，使工作环境更加舒适，更安静，工作人员的心情也会随之变的舒畅；除此之外，变频器比未改造前的保护更加灵敏，保护系统更加健全，可在一定程度上避免故障的发生以及机器损害事故的发生所以，凝泵变频运行解决了电动机启动时的大电流冲击问题，这样不仅消除了水泵启动时电流对传动系统以及电动机的压力，对水泵的保护起到不可替代的作用，同时还能降低日常的维护保养费用。（4）凝结水泵在进行变频改造后的工作方式会更加先进，一般情况下，凝结水泵有两个，工作时，其中的一个凝结水泵处在调速运行中，而另一个则用于备用；起始时，变频装置中只有电源断路器和出口断路器闭合，其他断路器都是断开的，其中的一个凝结水泵处于工频备用状态。然而当运行中工作的凝结水泵不能满足所需要求时，另一个备用的凝结水泵就会自动启动，会通过调节水泵的进出水阀门挡板，等到系统运行稳定的时候工作的凝结水泵才会实现高效变频调节，然而，当发生故障时，系统会将故障信号及时的传送给备用水泵，然后备用水泵就会及时启动，来调节流量来满足系统要求。（5）凝结水泵的寿命也会延长；许多的研究报告及文献都指出，机器的使用寿命和工作时的运行速度的成反比，根据这一特点，我们可以通过降低凝结水泵的转速来保护机器，进而延长凝泵寿命。

4 变频改造后容易出现的故障以及解决的措施

任何一项新技术的引进，都会使我们的工作得到发展，但是也会多多少少带来一些弊端，火力发电厂中的变频改造也是这样；高压变频器在运行过程中，会出现一些故障，如变压器温度过高、主控板出现错误、驱动错误等，还可能出现光纤熔断器单元等元件的运作异常；变频跳闸现象一般会出现在单元过热时，所以，及时地检查单元控制的元件，保证单元温度继电器要时时刻刻处在正常条件下；为保证环境处在正常范围内，还要及时增加制冷措施，保证凝结水泵的工作环境的温度不得超标；工作人员要及时检查设备，在变频器发生故障时，及时断开高压的电源，保存下系统在故障时的信息，为日后的分析和改进提供可靠的依据，同时，工作人员还要做好每天的工作，不能擅离职守。

5 结束语

为节约国家能源，保护环境，国内的各个企业都有责任为其努力；对凝结水泵采用变频改造对火力发电厂而言是一种行之有效的方法；当系统采用变频改造后，输出功率因素大大提高，而且安全可靠性也增加；除此之外，变频改造后的凝结水泵还有运行稳定的优点，而且自动化程度大大提高，工作人员操作起来简单方便；如此，不仅降低了能源消耗成本，减少了污染物的排放，降低了发电过程中的运行成本，而且对火力发电厂在各个企业中的竞争也起到了不可忽视的作用，在无形之中也提高了企业的竞争力；总而言之，凝结水泵的变频改造是一个十分有效的技术，在我国也有着良好的发展前景。

参考文献

[1]张宇.凝结水泵变频改造和性能分析[J].科学之友，2011（1）.

[2]贺永冰.节能减排评价方法在火电厂凝结水泵变频改造中的应用[J].电力技术，2010（7）.

[3]刘全.凝结水泵变频技术在600MW火电机组上的实际应用[J].科技传播，2011（12）.

[4]余典云.2×390MW燃气-蒸汽联合循环机组凝结水泵的变频应用实践[J].变频器世界，2013（3）.

[5]邱永刚.基于层次分析法的凝结水泵节能方式选择[J].自动化应用，2011（3）.

[6]邱永刚.基于层次分析法的凝结水泵节能方式选择[J].变频器世界，2011（7）.

作者简介：宗长辉（1984-），男，河北省廊坊市人，工作单位：张家口发电厂，职务：水泵检修工，研究方向：水泵检修。