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　　隨著我國各項(xiàng)基礎(chǔ)工程的深入，資源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為了限制我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。幾年前我國就開始大力推廣可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，相關(guān)政府機(jī)構(gòu)也制定了一系列的政策方針，并在“十二五”計(jì)劃中做了強(qiáng)制性指標(biāo)要求。我國電力生產(chǎn)機(jī)構(gòu)耗能巨大，僅火力發(fā)電使用煤炭總量就占全國煤炭總產(chǎn)量的40%左右，污染物排放更是占有極大的比重，因此，火力電廠節(jié)能減排迫在眉睫。

　　電廠機(jī)組設(shè)計(jì)之初均以額定工況為準(zhǔn)，但是又因?yàn)樨?fù)荷的峰谷差較大，往往出現(xiàn)電力機(jī)組設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。凝結(jié)水系統(tǒng)是火電廠的熱力循環(huán)系統(tǒng)中重要組成部分，其主要功能在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，主要工作組件，如：風(fēng)機(jī)、水泵類設(shè)備。為了積極響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和政府政策，同時(shí)也為了減少大消耗生產(chǎn)的浪費(fèi)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益，發(fā)電廠進(jìn)行凝結(jié)水泵變頻器節(jié)能改造勢在必行。

　　1發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻器為改造前狀況

　　凝結(jié)水系統(tǒng)的基本流程是：凝汽器冷卻—熱井—凝結(jié)水泵—精處理設(shè)備（旁路）—相關(guān)設(shè)備組低加（旁路）—除氧器。雖然在此過程中，電廠方面采取多種措施控制工質(zhì)損失，但是仍然不能完全的控制工質(zhì)不虧損，為了達(dá)到良好的循環(huán)效果，需要人工進(jìn)行補(bǔ)充，保證循環(huán)的高效穩(wěn)定。將補(bǔ)充的水加入到凝汽器中，可以有效提高整個(gè)熱循環(huán)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)在進(jìn)行水量調(diào)節(jié)時(shí)要考慮熱井水位和除氧器水位，這反而大大增加了機(jī)組水位調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。

　　在凝結(jié)水泵流量調(diào)節(jié)時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)備多采用擋板式調(diào)節(jié)方式，這種方式僅僅是改變管道流通的阻力，驅(qū)動(dòng)源的輸出功率改變不大，造成了嚴(yán)重的節(jié)流損失，浪費(fèi)了大量的電源，由此造成的結(jié)果不只是電廠用電率高，還有電廠生產(chǎn)成本居高不降。同時(shí)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，沖擊電流也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常電流，對電機(jī)組設(shè)備造成難以估量的后果損失。

　　改造之前，容量在2000kVA及以上的大型機(jī)電差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)電機(jī)內(nèi)部相間短路故障，當(dāng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生短路故障的時(shí)候，電流差會(huì)是平常的兩倍，保護(hù)可靠動(dòng)作，，因此差動(dòng)保護(hù)不僅要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)相互配合，在內(nèi)部故障時(shí)可以瞬時(shí)動(dòng)作。凝結(jié)水泵在改頻前，電機(jī)差動(dòng)保護(hù)TA設(shè)在電機(jī)斷路器柜內(nèi)和電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)，屬于工頻性質(zhì)。同時(shí)差動(dòng)保護(hù)在兩側(cè)進(jìn)行比較式，會(huì)出現(xiàn)差流，差流超過保護(hù)整定值時(shí)就會(huì)造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，如果出現(xiàn)類似的情況則此時(shí)差動(dòng)保護(hù)不能滿足保護(hù)電機(jī)相間短路的要求。

　　2發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻器改造原理

　　在進(jìn)行改造之前，為了解決擋板調(diào)節(jié)帶來的損失，要對凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造，改造之前，還要考慮下列問題。

　　1）嚴(yán)格控制設(shè)備室和設(shè)備安裝位置，保證設(shè)備有充足的空間，同時(shí)也要方便進(jìn)行設(shè)備日后的維修維護(hù)工作；

　　2）嚴(yán)格控制整體設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，確保無外界灰塵和雜物，杜絕因?yàn)闊峤粨Q而引起雜物進(jìn)入變頻器，給電廠生產(chǎn)帶來損失。

　?。?）正式?jīng)Q定改造方案時(shí)，要針對凝結(jié)水泵的設(shè)備特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的設(shè)備設(shè)計(jì)。影響凝汽器水位和除氧器水位的因素很多，而且凝汽器水位和除氧器水位相互影響，耦合嚴(yán)重。此外，當(dāng)凝結(jié)水泵在低負(fù)荷情況下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證凝結(jié)水母管壓力正常，保證供給給水泵機(jī)械密封水、低壓旁路減溫水、低壓缸噴水減溫、汽輪機(jī)低壓軸封減溫水等輔助設(shè)備有足夠的用水；（2）因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該協(xié)調(diào)控制凝汽器水位、除氧器水位、和凝汽器母管壓力。最終經(jīng)過實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，方案設(shè)計(jì)時(shí)將控制系統(tǒng)設(shè)置為凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、補(bǔ)充水閥門控制系統(tǒng)和凝結(jié)水整閥門控制系統(tǒng)。這樣以來，使除氧器水位、凝汽器水位和凝結(jié)水母管壓力維持在最佳狀態(tài)，保證了機(jī)組的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

　　凝結(jié)水泵電機(jī)保護(hù)解決方法。在保留差動(dòng)保護(hù)的基礎(chǔ)上解決保護(hù)差流誤動(dòng)的問題，可以考慮將差動(dòng)電源側(cè)TA移至變頻器出線側(cè)，也就是電機(jī)兩側(cè)取變頻后的電流進(jìn)行比較。如果不考慮保留差動(dòng)保護(hù)，也可以采取相應(yīng)的高壓變頻裝置，比如MAXF高壓變頻裝置等設(shè)備。

　　3發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻器改造績效

　　3.1除氧器水位控制

　　控制器通過系統(tǒng)的信息反饋，機(jī)組在工作時(shí)，可以根據(jù)凝結(jié)水母管壓力控制模式，把變頻自動(dòng)控制方式分為定壓控制和滑壓控制兩種，應(yīng)通過設(shè)備按鈕進(jìn)行調(diào)制。為了到達(dá)節(jié)能減排的目的，可以將以改造的凝結(jié)水泵在定壓環(huán)境上進(jìn)行檢查，在滑壓狀態(tài)下進(jìn)行工作。

　　工作時(shí)，控制器把水流量變化作為反饋信息。當(dāng)除氧器水位偏離給定水位時(shí)，控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，是除氧器的水位回到原來的設(shè)定值。

　　3.2凝結(jié)水母管壓力控制

　　為了提高控制的效率和保證控制的實(shí)時(shí)性，以凝結(jié)水母管壓力作為反饋信號，通過控制器分析反饋信號做出的判斷，然后控制凝結(jié)水母管調(diào)整閥門，達(dá)到控制水流速度的效果，最最終保證控制的有效實(shí)現(xiàn)和達(dá)到節(jié)能減排的目的。

　　3.3凝汽器水位控制

　　凝汽器水位作為反饋信號，可以很好的減小凝汽器水位波動(dòng)，同時(shí)，在補(bǔ)充水方面，控制器可以根據(jù)采集的凝汽器水位、凝結(jié)水流量等信號，來控制補(bǔ)充水閥門，從而更加直接的控制整個(gè)熱循環(huán)過程的進(jìn)行。

　　4發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻器改造后的節(jié)能分析

工頻運(yùn)行時(shí)，水泵主要靠調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)水量的大小來滿足工藝需求，這樣以來，系統(tǒng)長期在高水壓下運(yùn)行，在系統(tǒng)末端需求量變更時(shí)不但造成電能的浪費(fèi)，還減低效率，同時(shí)系統(tǒng)的高水位狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)也加大了設(shè)備的維修投入，增加了相關(guān)費(fèi)用支出。采用變頻技術(shù)后，經(jīng)有效的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整合，如果1臺(tái)機(jī)組年發(fā)電為6.5億kW·h，則兩年內(nèi)便可以回收成本，創(chuàng)造新效益?！　?/p>

使用變頻器后，電機(jī)組設(shè)備實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，可以有效的減小電流沖擊對設(shè)備的損害，保證電機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和安全生產(chǎn)。同時(shí)減少了相關(guān)設(shè)備的維修更換費(fèi)用，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的利益。

　　5結(jié)論

　　總之，在進(jìn)行凝結(jié)水泵變頻改造后，變頻技術(shù)因具有優(yōu)越的調(diào)速性能，節(jié)能效果十分顯著，得到很多企業(yè)的青睞。而且對凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造也實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)功能，大大的避免了大電流的啟動(dòng)沖擊，有效的提高了自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝，并有效的減少了勞動(dòng)力投入。

有關(guān)資料表明，采用變頻技術(shù)不但可以使電廠生產(chǎn)效益有顯著的提高，同時(shí)改造成本及相關(guān)設(shè)備投入也可以在短時(shí)間內(nèi)收回。隨著社會(huì)的進(jìn)步，社會(huì)發(fā)展對技術(shù)改革有了更高的要求，相關(guān)技術(shù)人員要在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行革新，創(chuàng)造出可行性更高、效益更高、性能更優(yōu)越的電力設(shè)備系統(tǒng)。