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1、变频调速凝结水泵及其安全运行*摘要：火力发电厂凝结水泵应用变频调速技术，在节能降耗的同时，给机组的安全运行带来新的问题。通过对变频调速凝结水泵安全运行性能的分析，提出提高凝结水泵安全运行性能的措施，以进一步提高凝结水泵运行的安全性和经济性。关键词：凝结水泵 变频调速 安全引 言随着变频调速技术的发展，大功率高压变频器的可靠性不断提高，为了提高大型水泵的运行经济性，越来越多的大功率水泵应用了变频调速技术。百电公司220MW机组凝结水泵电动机额定功率430KW，额定电压6000V，额定电流49A，额定转速1486r/min。凝结水泵设计运行方式为定转速运行，利用安装在主凝结水管道至除氧器前的除氧器
2、水位调节门调节除氧器水位。自机组投产后，由于除氧器水位调节门调节性能不能满足需要，大都采取开大除氧器水位调节门、利用凝结水再循环调节门调节除氧器水位的方式运行。为了降低凝结水泵耗电量，此前采用保持凝汽器低水位运行、通过凝结水泵汽蚀运行调节除氧器水位的运行方式。保持凝汽器正常水位运行，通过调节主凝结水管道上的除氧器水位调节门或调节凝结水再循环门的方式调节除氧器水位，会造成凝结水泵的节流损失或凝结水再循环的能量损失，增大了凝结水泵耗电量。保持凝汽器低水位运行，通过凝结水泵汽蚀运行调节除氧器水位，可以大幅度降低凝结水泵耗电量，但是由于凝结水泵长期汽蚀运行，会造成凝结水泵零部件汽蚀损坏，使用寿命缩短，
3、运行维护费用大幅度增加，严重时曾有多台机组因为凝结水泵汽蚀严重、出力下降而造成机组不能带额定负荷运行。1 凝结水泵变频调速改造为了降低凝结水泵耗电量，同时保持凝结水泵长期安全可靠运行，#3机组2008年大修中进行了凝结水泵变频调速改造。改造后的凝结水泵变频控制采用自动一拖二方案，见下图。 系统由2个真空接触器1KM、2KM，3个高压开关QF、1QF、2QF，电动机M，2个刀闸组成。1QS和2QS之间、1KM和1QF之间、2KM和2QF之间、1KM和2KM之间均存在电气闭锁和逻辑闭锁关系，防止变频器输出侧与6kV电源侧短路。断开1QF，闭合QF、1KM，#1凝结水泵处于变频运行状态；断开2KM、
4、闭合2QF，#2凝结水泵处于工频备用状态。反之，也可选择#2凝结水泵变频运行，#1凝结水泵工频备用。2 变频调速凝结水泵的安全运行2.1 凝结水泵联锁改造后的凝结水泵电动机控制系统，除了汽机控制台上原有的联锁开关外，变频器控制柜内还设有联锁压板。运行中的变频调速凝结水泵跳闸时，能够联锁启动处于联动备用状态的工频凝结水泵。运行中的工频凝结水泵跳闸时，不能联锁启动变频调速凝结水泵。变频调速凝结水泵停止运行后，需要投入联动备用时，必须切换为工频方式投入联动备用。在变频调速凝结水泵运行时，要解除控制台凝结水泵联锁开关；工频凝结水泵投入或解除联动备用时，要投入或断开变频器控制柜的凝结水泵联锁压板。一台工
5、频凝结水泵运行，另一台工频凝结水泵投入联动备用时，要先断开变频器控制柜的凝结水泵联锁压板，然后投入控制台凝结水泵联锁开关。特殊情况下，出现工频凝结水泵运行、变频调速凝结水泵备用的运行方式时，若工频凝结水泵跳闸，要立即手动操作启动变频调速凝结水泵运行。2.2 凝结水泵启停凝结水泵在工频方式下的启停，按照原有的控制方式不变。凝结水泵在变频调速方式下，控制系统在汽机控制台上设有变频器控制开关，在DCS中设有变频器启停操作器和转速控制操作器。启动变频调速凝结水泵时，要先合上变频器控制开关，待变频器启停操作器显示“启允许”后，再操作变频器启停操作器启动变频器运行，然后用转速控制操作器调节凝结水泵转速控制
6、除氧器水位。停止变频调速凝结水泵运行时，要先操作转速控制操作器将凝结水泵转速降至最低转速，然后操作变频器启停操作器停止凝结水泵变频器运行，待变频器启停操作器显示“停允许”后，再断开变频器控制开关。如果在变频器启停操作器未显示“停允许”时，就断开变频器控制开关，将会造成处于联动备用状态的工频凝结水泵联动投入运行。2.3 凝结水泵试验进行凝结水泵电动机控制装置修后试验时，凝结水泵要先在工频方式下进行静态试验。静态试验合格后，分别切换为变频调速方式，进行启动、停止、转速调节以及变频调速凝结水泵跳闸后联动工频凝结水泵试验，并检查变频器启停操作器上的启允许、停允许、就地控制、变频报警、变频故障、操作失败
7、、设备跳闸、禁操等报警指示信号正常。各项试验合格后，才能按规定投入凝结水泵运行或备用。2.4 变频调速凝结水泵跳闸后的水位控制变频调速凝结水泵运行中跳闸时，要立即检查备用凝结水泵联动运行正常，注意监视调整除氧器水位，并可采取适当关小除氧器水位调节门或开启凝结水再循环门等措施，保持除氧器水位在正常范围内。否则，因为变频调速凝结水泵运行时，凝汽器保持正常水位运行，除氧器水位调节门全开、凝结水再循环门全关，工频凝结水泵联动投入运行后的出力可能远大于变频调速状态的的变频调速凝结水泵出力，造成除氧器水位迅速升高而威胁机组的安全运行。为了预防变频调速凝结水泵跳闸、工频凝结水泵联动后，除氧器水位的急剧升高，
8、也可以增加一套联锁保护，在变频调速凝结水泵跳闸后自动将除氧器水位调节门关小到预先设定的某一开度或自动将凝结水再循环门开大到预先设定的某一开度。2.5 凝结水压力控制机组启停等低负荷运行工况下，变频调速凝结水泵转速过低时，将造成凝结水泵出口母管压力过低，以致影响利用凝结水工作的水压抽汽逆止门、高加给水自动旁路、汽轮机轴封备用汽源减温器、汽轮机低压旁路减温水、汽轮机低压缸低负荷减温水等的正常运行。为此，除了加强运行监视调整以外，还可以通过设定变频调速凝结水泵出口母管最低压力、变频调速凝结水泵最低转速等措施，自动保持变频调速凝结水泵出口母管压力在正常范围以内。结束语凝结水泵应用变频调速技术，能够降低耗电量，提高经济性，同时也给安全运行带来了新的问题。除了上述问题以外，变频调速凝结水泵还存在着未能投入除氧器水位自动控制、低转速下有时会出现振动增大现象等问题，需要进一步的研究和完善，以进一步提高变频调速凝结水泵运行的安全性和经济性。（完）参考文献1#3机组凝结水泵高压变频器技术协议
