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摘 要：凝泵变频改造后，对运行方式的最大的影响就是凝泵出口压力较工频泵压力低，除氧器液位控制及各个冷却水用户温度的控制方式需要改变。本文通过在调试过程及运行中优化运行方式，保证凝结水系统的正常运行，并尽最大程度的节能。
关键词：凝泵 凝泵变频 除氧器液位控制 运行方式
一、凝结水泵变频改造的背景
一般情况下，火力发电厂凝结水泵设计功耗约占机组额定出力的0.35%左右，低负荷时，这比例更高。传统方式下，凝结水流量的调节主要依靠调整除氧器水位调节阀的开度进行，因此，为了满足机组在整个负荷范围内对凝结水流量的需求，不得不大幅度提高凝泵出口压力，以保证除氧器水位调节阀在任何工况下均能有效的进行除氧器水位调整。从能量利用角度看，这是典型的牺牲经济性换取灵活性的做法，这种做法除浪费能量以外，一般认为还有如下缺点：凝泵电机启动电流冲击大、除氧器水位调节阀易损坏、凝结水管路振动以及精处理设备承受压力大。
近几年来，随着高压变频技术日益成熟，越来越多的火电厂对凝泵进行了变频改造，将原来定速运行的凝泵改造成变速运行的凝泵，这种做法主要是通过改变凝泵转速来改变凝泵运行曲线，使凝泵运行时其出口压力、流量与电机能耗达到一个最佳匹配，从而大幅度降低凝泵功耗，达到降低厂用电的目的。
二、XX电厂凝泵变频方式
xx电厂3A/4A凝结水泵电机变频器改造，为了减少改造投资，考虑到两台凝结水泵平时一用一备，所以采用单台变频器供2台凝结水泵电机，即“一拖二”方案。正常时变频器拖动一台凝泵运行，另一台工频备用，变频输出开关QS1和QS2只能闭合一个，工频电源开关DL1和DL2断开。当变频器或运行的凝泵发生故障时，备用泵工频启动。正常调泵运行时（如1号泵变频调2号泵变频运行），合DL2开关，开2号泵工频，1号泵变频停车，断开QS1开关，停1号泵变频，合DL1开关，开1号泵工频，断开DL2开关，合QS2开关，启2号泵变频，最后断开DL1开关，调泵工作结束。
系统方案中QS1、QS2采用真空开关，满足两台凝泵远方调度需要。DL1和QS1电气互锁，DL2和QS2电气互锁，QS1和QS2电气互锁。变频调速系统进入电厂DCS系统。DCS根据机组负荷情况，按设定程序实现对机组凝泵电动机转速自动控制。
由于采取“一拖二”方案，因此凝泵正常运行时，一台凝泵变频运行，另一台凝泵工频备用。
三、除氧器液位控制方式及注意事项
1、凝结泵变频改造后，除氧器水位控制系统有二种控制方式：即正常时除氧器水位由凝结泵变速控制，其它情况除氧器上水调节阀控制。DCS内新增加的凝结泵变频控制站，有手动、自动两种控制方式，可实现其无扰切换等功能，手动方式时，运行人员可直接升降变频凝泵的转速达到控制除氧器水位的目的；自动方式时，接收除氧器水位与设定点的控制指令信号控制凝结泵转速；两种方式下允许除氧器上水调节阀可以在任何开度。当工频凝结泵运行时，除氧器水位由除氧器上水调节阀控制。
2、在除氧器上水调门全开后，凝泵的节流损失最小，达到最佳的节能效果。受凝结水用户的限制，凝泵变频运行时出口压力不能低于某一数值，为了保证这一点，除氧器水位调节阀要参与控制，也因此就存在着一个负荷点，该点称为“平衡点”：就是在保证满足凝泵出口最小压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开所对应的负荷点。确定凝泵变频运行的平衡点意义在于平衡点是凝泵变频运行后除氧器水控制方式切换的拐点，它标示着凝泵变频改造节能潜力的挖掘程度，该点偏高时，说明凝结水系统变频运行还有一定节能潜力可挖。在调试中，根据凝结泵变频运行时在各转速时的运行振动变化情况以及机组对减温水压力的要求，最终确定变频运行最低转速调试结果为1000r/min（转速输出指令65%），即启动变频泵运行后，泵最低运行转速为额定转速的65%，在操作端输入65%以下的指令是无效的。启动变频泵之前应输入一个不小于65%的转速指令。
3、变频泵转速在1000r/min时，除氧器主、辅上水调节门全开时凝结水流量为810T/h左右，可以保证负荷320MW以下的凝结水流量，因此负荷320MW以下时，可以将变频泵转速控制在1000r/min（转速输出指令65%），通过调门开度调整凝结水流量，此期间可投入调门自动维持除氧器水位正常。
4、变频凝泵运行时遇故障跳闸备用工频泵联起后，由于工频泵出口压力能达到3.5MPA，此时除氧器上水调门全开状态，会造成除氧器液位迅速升高。因此当工频泵启动后，应迅速将调门关至合适值。通过试验，得出各个负荷对应的调门合适值，对应关系如下：
当工频泵启动后，凝结水的各冷却水用户，在调门开度不变的情况下，冷却水流量也会迅速增加，必须保证各冷却水用户自动调整迅速，运行人员应检查各冷却水用户自动动作情况，否则手动干预。
5、当机组升降负荷时，应及时切换调门自动控制或凝泵变频自动控制方式来控制除氧器的液位，防止除氧器液位高异常或低異常。
6、在低负荷时，变频泵运行时转速低，凝结水压力低，这样造成凝结水所提供的各个用户冷却水压力低，因此，当冷却水用户冷却水量需求大时，应通过提高凝泵转速，关小上水调门，提高凝结水压力，来提供足够的冷却水。
四 总结：
我厂凝泵高压变频“一拖二”控制系统改造工作完善、可靠、高效的投运，以其显著的节能效果和良好的系统响应和控制品质，同时采用变频后， 降低了管道的压力及凝泵启停时对管道的冲击程度，增加了设备的使用寿命。运行人员在凝泵改变频后，掌握了除氧器水位自动控制方式在不同负荷与不同工况下的切换，并灵活及时的调整，保证机组安全的情况下，将凝泵变频的优点发挥至最大。
参考文献：
1、《火电工程调试启动工作规定》 电力工业部建设协调司1996.5
2、电厂2*600MW集控规程
3、在调试时及运行中获得数据资料
关键词：凝泵 凝泵变频 除氧器液位控制 运行方式
一、凝结水泵变频改造的背景
一般情况下，火力发电厂凝结水泵设计功耗约占机组额定出力的0.35%左右，低负荷时，这比例更高。传统方式下，凝结水流量的调节主要依靠调整除氧器水位调节阀的开度进行，因此，为了满足机组在整个负荷范围内对凝结水流量的需求，不得不大幅度提高凝泵出口压力，以保证除氧器水位调节阀在任何工况下均能有效的进行除氧器水位调整。从能量利用角度看，这是典型的牺牲经济性换取灵活性的做法，这种做法除浪费能量以外，一般认为还有如下缺点：凝泵电机启动电流冲击大、除氧器水位调节阀易损坏、凝结水管路振动以及精处理设备承受压力大。
近几年来，随着高压变频技术日益成熟，越来越多的火电厂对凝泵进行了变频改造，将原来定速运行的凝泵改造成变速运行的凝泵，这种做法主要是通过改变凝泵转速来改变凝泵运行曲线，使凝泵运行时其出口压力、流量与电机能耗达到一个最佳匹配，从而大幅度降低凝泵功耗，达到降低厂用电的目的。
二、XX电厂凝泵变频方式
xx电厂3A/4A凝结水泵电机变频器改造，为了减少改造投资，考虑到两台凝结水泵平时一用一备，所以采用单台变频器供2台凝结水泵电机，即“一拖二”方案。正常时变频器拖动一台凝泵运行，另一台工频备用，变频输出开关QS1和QS2只能闭合一个，工频电源开关DL1和DL2断开。当变频器或运行的凝泵发生故障时，备用泵工频启动。正常调泵运行时（如1号泵变频调2号泵变频运行），合DL2开关，开2号泵工频，1号泵变频停车，断开QS1开关，停1号泵变频，合DL1开关，开1号泵工频，断开DL2开关，合QS2开关，启2号泵变频，最后断开DL1开关，调泵工作结束。
系统方案中QS1、QS2采用真空开关，满足两台凝泵远方调度需要。DL1和QS1电气互锁，DL2和QS2电气互锁，QS1和QS2电气互锁。变频调速系统进入电厂DCS系统。DCS根据机组负荷情况，按设定程序实现对机组凝泵电动机转速自动控制。
由于采取“一拖二”方案，因此凝泵正常运行时，一台凝泵变频运行，另一台凝泵工频备用。
三、除氧器液位控制方式及注意事项
1、凝结泵变频改造后，除氧器水位控制系统有二种控制方式：即正常时除氧器水位由凝结泵变速控制，其它情况除氧器上水调节阀控制。DCS内新增加的凝结泵变频控制站，有手动、自动两种控制方式，可实现其无扰切换等功能，手动方式时，运行人员可直接升降变频凝泵的转速达到控制除氧器水位的目的；自动方式时，接收除氧器水位与设定点的控制指令信号控制凝结泵转速；两种方式下允许除氧器上水调节阀可以在任何开度。当工频凝结泵运行时，除氧器水位由除氧器上水调节阀控制。
2、在除氧器上水调门全开后，凝泵的节流损失最小，达到最佳的节能效果。受凝结水用户的限制，凝泵变频运行时出口压力不能低于某一数值，为了保证这一点，除氧器水位调节阀要参与控制，也因此就存在着一个负荷点，该点称为“平衡点”：就是在保证满足凝泵出口最小压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开所对应的负荷点。确定凝泵变频运行的平衡点意义在于平衡点是凝泵变频运行后除氧器水控制方式切换的拐点，它标示着凝泵变频改造节能潜力的挖掘程度，该点偏高时，说明凝结水系统变频运行还有一定节能潜力可挖。在调试中，根据凝结泵变频运行时在各转速时的运行振动变化情况以及机组对减温水压力的要求，最终确定变频运行最低转速调试结果为1000r/min（转速输出指令65%），即启动变频泵运行后，泵最低运行转速为额定转速的65%，在操作端输入65%以下的指令是无效的。启动变频泵之前应输入一个不小于65%的转速指令。
3、变频泵转速在1000r/min时，除氧器主、辅上水调节门全开时凝结水流量为810T/h左右，可以保证负荷320MW以下的凝结水流量，因此负荷320MW以下时，可以将变频泵转速控制在1000r/min（转速输出指令65%），通过调门开度调整凝结水流量，此期间可投入调门自动维持除氧器水位正常。
4、变频凝泵运行时遇故障跳闸备用工频泵联起后，由于工频泵出口压力能达到3.5MPA，此时除氧器上水调门全开状态，会造成除氧器液位迅速升高。因此当工频泵启动后，应迅速将调门关至合适值。通过试验，得出各个负荷对应的调门合适值，对应关系如下：
当工频泵启动后，凝结水的各冷却水用户，在调门开度不变的情况下，冷却水流量也会迅速增加，必须保证各冷却水用户自动调整迅速，运行人员应检查各冷却水用户自动动作情况，否则手动干预。
5、当机组升降负荷时，应及时切换调门自动控制或凝泵变频自动控制方式来控制除氧器的液位，防止除氧器液位高异常或低異常。
6、在低负荷时，变频泵运行时转速低，凝结水压力低，这样造成凝结水所提供的各个用户冷却水压力低，因此，当冷却水用户冷却水量需求大时，应通过提高凝泵转速，关小上水调门，提高凝结水压力，来提供足够的冷却水。
四 总结：
我厂凝泵高压变频“一拖二”控制系统改造工作完善、可靠、高效的投运，以其显著的节能效果和良好的系统响应和控制品质，同时采用变频后， 降低了管道的压力及凝泵启停时对管道的冲击程度，增加了设备的使用寿命。运行人员在凝泵改变频后，掌握了除氧器水位自动控制方式在不同负荷与不同工况下的切换，并灵活及时的调整，保证机组安全的情况下，将凝泵变频的优点发挥至最大。
参考文献：
1、《火电工程调试启动工作规定》 电力工业部建设协调司1996.5
2、电厂2*600MW集控规程
3、在调试时及运行中获得数据资料