2018-02-02
国家将能源利用效率列为重中之重，主要目标是到2010年单位GDP的能源消耗减少20％。其中，每1万元GDP标准煤消耗量应减少到0.98吨；单位GDP的能耗每年必须减至4．4％；单位产业附加值的水资源消耗必须减少30％；主要污染物排放应减少10％。为此，国家制定并实施了《节能中长期专项规划》，确定了“十一五”期间能耗降低目标。国资委和原国家环保总局就节能减排指标还分别与国内五大发电团体公司签订了责任状，将能源消耗纳进企业综合评价和年度考核，按照“一票否决”制，实施节能目标责任制和问责制。某电厂作为团体的代表性企业，积极响应国家节能减排、建设节约型社会的重要政策，结合该厂节能改造活动，随着国产高压变频技术的日益成熟，而其改造本钱的大幅降低使将凝聚水泵由工频运行改为变频控制的趋势成为必然。
一、动力系统方案
结合我厂实际情况，终极确定我厂凝聚水系统变频改造采用一拖二手动旁路方案。即配备一台南京伟创高压变频器，通过切换高压隔离开关把高压变频器切换到要运行的凝聚水泵上往。高压变频器可以拖动A凝聚泵电动机实现变频运行，也可以通过切换拖动B凝聚泵电动机实现变频运行。两侧凝聚泵电动机均具备工频旁路功能，可实现任意一台电动机的变频运行，另外一台处于工频备用，当高压变频器故障时，系统可联锁另一台工频电机运行。
二、控制系统方案
1、实际改造实施情况
变频器的启停通过闭合、断开变频方式下的凝聚水泵的6kV开关来自动完成，也就是说运行职员在凝泵操纵面板上按下凝泵操纵面板的“启动”和“停止”按钮即可完成6kV开关的闭合、断开及变频器的启停控制。
由于是一台变频器控制两台凝泵，所以同时只能有一台泵在变频方式下，另一台泵在工频方式，在逻辑中设计了凝泵的变频运行方式和工频运行方式，同时在原系统中分别增加了一套保护和一套联锁，即变频器重故障凝聚水泵跳闸保护，变频器重故障备用泵联锁启动。正常运行时一台凝聚水泵变频运行，另外一台凝聚水泵工频备用，运行职员可根据实际情况控制除氧器水位调节门开度，变频运行且投进自动，变频器通过输出频率的改变来调整凝聚水泵的转速，从而通过控制凝聚水泵到除氧器的上水量，保证除氧器水位稳定在运行职员的设定值范围内。当水位发生波动时，通过DCS组态中以凝聚水流量、省煤器出口流量、除氧器水位三个参数构成的串级回路，输出转速指令至变频器，调整凝聚水泵的上水量，以稳定除氧器水位。当就地设备发生故障，例如变频器发“重故障报警”或者凝聚水泵忽然跳闸等故障发生时，当前凝聚水泵的高压合闸开关断开，并闭合另外一台工频备用凝聚水泵高压合闸开关，备用泵工频启动。变频器自动切换到“手动”方式，两个调节门自动切换到“自动”方式，当工频泵启动的瞬间，除氧器上水调整门开度仍然在较大开度，凝聚水上水量会因此猛增，为防止除氧器水位超过规定值，两个调节门必须在最短的时间内关到合适的位置，所以逻辑设计了一旦变频器由于故障原因由自动切手动，调门在10秒钟时间内强制关到当前负荷要求的开度且投进到“自动”方式运行。这个开度也是工频正常运行时调整门的理想开度值。当调整门关到负荷计算值位置并且稳定后，从而完成整个凝聚水变频故障的无扰切换。
2、改造原则
凝聚水泵变频改造要在保证除氧器水位调节品质不变，并可以在工作泵跳闸、低水压等特殊工况发生时保证机组正常运行条件下进行变频改造。改造利用现有的设备与系统，原来两个水位调节门全开以减小节流损失，当高压变频器跳闸后，备用凝聚水泵以工频方式立即启动，将凝聚水打至出口母管，以保证在变频器跳闸时除氧器水位的稳定。
两个调整门的开度由当前实际负荷计算得出，而且在10秒钟时间内迅速关到指定位置，最低程度减小系统扰动，维持除氧器水位在正常范围内，保证机组运行。
3、冷却系统方案
由于变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，为保证变频用具有良好的运行环境，需要为变频器配备独立的冷却系统。根据现场的实际情况，综合冷却系统的投资和运营本钱、设备维护量、无故障运行时间，针对实际安装位置、发热总量、运营本钱、施工用度等因素，此次变频改造采用了强制密闭式冷却方案。为保障变频设备处于安全运行，避免环境温度和粉尘对设备的不利影响，在变频器功率柜侧独立增加密闭式强制冷却系统。该系统作为变频功率柜外的附属装置，能够保证变频功率柜始终处于25～40℃运行环境，大幅度延长滤网更换周期减少现场维护量。不需要为变频器再独立建筑房屋，变压器柜采用开放式冷却。强制冷却装置与变频器功率柜一体化设计，附着于功率柜顶部。制冷压缩机组安装于变频器柜四周。此次，600MW超超临界机组凝聚水系统高压变频改造，新增变频设备安装布置在凝聚水泵就近位置，节省了高压电缆和土建用度；冷却系统均采用强制密闭冷却结构设计，风路循环使用，粉尘小、环境稳定，受外界环境因素影响小，大大减低维修维护职员的工作强度。凝聚水系统投进运行后各项测试性能指标良好：两个调整门截流噪音及震动明显减小，机组在300MW运行时，凝聚水泵电机电流由原来的154A 最低降低到32A左右，节电率最大，可达79%，全年均匀节电率为57%，节能效果十分明显，改造非常成功。
公司为veichi伟创总代理、kinco步科核心代理，其他代理品牌有三菱、西门子、松下、欧姆龙、永宏、禾川、信捷、威纶、深圳显控。
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