摘 要：給水泵做為生產(chǎn)過程的主要輔機，其耗電量是很大的，直接影響供電煤耗，影響發(fā)電成本，影響能源消耗。為落實國家和集團公司節(jié)能降耗的要求，降低電動給水泵的年耗電量，降低電動給水泵的年運行費用，降低供電煤耗，從而降低單位生產(chǎn)總值的能源消耗，對電動給水泵的調(diào)節(jié)方式進行優(yōu)化，將電動給水泵組改造成變頻調(diào)速型電動給水泵，進行電動給水泵變頻節(jié)能升級改造是十分必要的。

關(guān)鍵詞：機組；電動；給水泵；變頻改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.272

1 概況

國電電力邯鄲熱電廠13號機組均為200MW汽輪發(fā)電機組。每臺機組均配有兩臺100%容量的電動給水泵組，給水泵通過液力偶合器驅(qū)動和調(diào)速，正常運行方式是一運一備，兩臺泵定期輪換運行。給水泵年平均耗電量占發(fā)電量的2.31%，占發(fā)電廠用電率的30%。

2 給水泵變頻節(jié)能升級改造方案

2.1 方案簡介

液力偶會器驅(qū)動調(diào)速的電動給水泵是不能直接進行變頻改造的。要想進行變頻改造，首先必須解決液力偶會器的改造問題。通過多種方案的對比分析認(rèn)為前置泵由給水泵電動機同軸驅(qū)動變速運行是安全可靠、經(jīng)濟合理的。故推薦前置泵由給水泵電動機同軸驅(qū)動，工頻運行時定速運行，變頻調(diào)速運行時，變速運行方案。

本工程采用變頻一拖二方案，變頻一拖二方案的電氣一次接線如下圖，虛線框內(nèi)設(shè)備，為實現(xiàn)變頻一拖二方案增加的設(shè)備。

2.2 方案詳述

這一方案的運行方式是靈活的，每臺泵都可以變頻運行，每臺泵都可以工頻運行，正常運行方式為一臺泵變頻運行，另一臺泵工頻備用，變頻運行泵故障跳閘時，連鎖啟動工頻備用泵。如圖1所示。

（1）QS1、QS2是單刀單擲隔離刀閘；QS3、QS4是單刀雙擲隔離刀閘。

（2）QS1與QS2互鎖，即QS1合閘后，QS2不能合閘，QS2合閘后，QS1不能合閘；QS3與QS4互鎖，即QS3合至變頻位置后，QS4不能合至變頻位置，QS4合至變頻位置后，QS3不能合至變頻位置；QS1與QS3聯(lián)鎖，即QS1合閘后后，QS3才能合至變頻位置；QS2與QS4聯(lián)鎖，即QS2合閘后后，QS4才能合至變頻位置。

2.3 操作順序

以#1給水泵電機為例：（1）電機變頻運行操作過程：先確定QF1為斷開狀態(tài)后，將隔離刀閘QS1合上，再將隔離刀閘QS3投入到變頻位置.變頻器充電完成后自動合QF1，變頻器帶電機變頻運行；（2）變頻切換工頻操作過程：先停止變頻器，變頻器自動斷開QF1，再將隔離刀閘QS3投至工頻位置，再斷隔離刀閘QS1，然后合QF1，電機工頻運行；（3）工頻切換變頻操作過程：先斷QF1，再合隔離刀閘QS1，再將隔離刀閘QS3投至變頻位置，變頻器充電完成后自動合QF1，變頻器帶電機變頻運行；（4）檢修變頻器時，斷開QF1，QF2并搖出手車開關(guān)至實驗位置，再把QS3，QS4置于工頻位置，斷開QS1，QS2。

2.4 兩臺泵間的變頻切換

通過切換兩臺泵都可以變頻運行，兩臺泵也都可以工頻運行；可以在給水泵停止?fàn)顟B(tài)下切換，也可以在給水泵運行狀態(tài)下切換，采用哪種切換方式由運行使用單位自行決定。

2.5 DCS調(diào)控方案

變頻器通過硬接線方式，將隔離刀閘QS1、QS2、QS3、QS4、的常開輔助觸點以及工、變頻運行、變頻就緒、運行頻率、輸出電流等信號送到DCS系統(tǒng)，可以在DCS操作畫面上組態(tài)一次原理圖，實時顯示各隔離刀閘的狀態(tài)以及變頻器運行的狀態(tài)，實時顯示#1、#2泵的變頻運行或工頻運行狀態(tài)。

1、2號給水泵啟動控制邏輯，給水泵自動調(diào)節(jié)邏輯，多功能主油泵的起停、多功能液力偶合器工變頻運行方式的切換、每臺給水泵的工頻啟停、變頻啟停、變頻調(diào)速泵運行與液力偶合器調(diào)速泵運行的給水自動控制與切換均由DCS組態(tài)實現(xiàn)。

2.6 變頻器的選配

根據(jù)給水泵軸功率，給水泵電動機的參數(shù)，結(jié)合國電電力邯鄲熱電廠現(xiàn)場給水泵實際運行情況，鑒于給水泵運行是否可靠運行直接決定發(fā)電機機組運行安全，建議采用原裝進口高壓變頻器。其主要技術(shù)參數(shù)如下表：

2.7 變頻器的通風(fēng)與散熱

建議高壓變頻器采用水冷散熱方式：（1）高壓變頻器水冷卻技術(shù)已成熟運行于高壓變頻系統(tǒng)；（2）降溫效果好，降低設(shè)備的運營成本，設(shè)備使用壽命長、故障率低、性能可靠；（3）適用于現(xiàn)場比較臟，灰塵比較大的環(huán)境；（4）通風(fēng)、換氣、防塵、降溫集于一體。

3 節(jié)能評估

3.1 節(jié)能計算

國電電力邯鄲熱電廠13號機組2012年1至12月，液力偶合器調(diào)速電動給水泵耗電量平均占發(fā)電量的2.31%；年平均負(fù)荷率為74.3%，給水泵組變頻節(jié)能升級改造后，節(jié)電率按20%計，年可節(jié)電568（2842×20%=568）萬千瓦時，可降低發(fā)電廠用電率近零點五個百分點。年節(jié)電568萬千瓦時，就等于增加上網(wǎng)電量568萬千瓦時，可增加產(chǎn)值2444120元/年（上網(wǎng)電價為0.43元/千瓦時），可折合成標(biāo)準(zhǔn)煤1904噸/年（供電煤耗334.96克/千瓦時），降低供電煤耗1.7克/千瓦時。

3.2 投資回收期

投資回收期與運行小時數(shù)和負(fù)荷率有直接關(guān)系，按13號機組2012年，運行小時和負(fù)荷率計算，年節(jié)電568萬千瓦時，年加產(chǎn)值2444120元/年，總投資按577萬元計，兩年半可以收回投資。

作者簡介：霍瑞娟（1980-），女，本科，中級工程師，研究方向：電動給水泵變頻改造等。