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摘 要：伴随我国社会的不断发展，随之而来的资源短缺、环境污染问题日益严重，并严重制约了我国的经济发展，我国在环保、节能方面也制定了相应的政策方针。发电厂作为消耗能源较多的企业，为响应国家可持续发展的号召也开始了节能改造，尤其是在发电厂中占据很大位置的凝结水泵。本文基于目前发电厂凝结水泵现状，提出了相应的节能改造方案，以供参考。
关键词：发电厂；凝结水泵；变频器；节能；改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0299-01
引 言
目前，资源短缺和环境污染已经成为制约我国经济发展的重要因素。我国电力生产机构耗能非常大，不仅使用煤炭总量占据全国煤炭总量的40%左右，污染物排放也占非常大的比重，因此，发电厂节能改造势在必行。而凝结水系统作为发电厂的重要组成部分，在发电厂耗能中占据非常大的比例。为此，发电厂有必要对凝结水泵变频器进行节能改造，以促进发电厂的可持续发展。
1 凝结水系统概述
凝结水泵是发电厂重要的辅助机器，其耗能在发电厂总耗能中占据的比重较大。目前大部分发电厂都对凝结水泵变频器进行了节能改造，大多采用“一拖一”或者“一拖二”的方式。这种改造方法大约能够为发电厂节约30%左右的用电，并且能够保证设备的可靠运行，同时在提高发电厂经济和技术指标方面效果显著，所以凝结水泵的变频器改造已经成为当前电力行业广泛推广的节能项目之一。以某發电厂为例，分析其节能效果。某电厂每台机组中配备50%容量的凝结水泵3台，其中一台采用“一拖一”模式，两台采用“一拖二”模式，并在给水管道上安装除氧器给水主调节阀和给水辅调节阀。凝结水泵采用抽芯式结构，部件可拆装更换，泵壳设计成全真空型。改造完成后，虽能够减少耗能，但却有新的问题出现：凝结水泵原有调节阀系统压力无法满足原有凝结水用户对压力的需求，并且凝结水泵的保护、连锁等调节阀的控制回路均需要进行改动和优化。
2 凝结水泵变频器节能改造手段
①机组启机自第一台凝结水泵启动至150MW负荷时，凝结水泵变频不得投自动，手动调整凝结水泵变频保持凝结水泵出口压力在10MPa以上，此时除氧器水位由除氧器水位主调阀投自动（辅调阀不能投自动）或手动调整保持；②凝结水泵变频器投入自动运行前，应检查凝结水泵出口压力给定值与凝结水泵出口实际压力基本相同，但不得小于0.70MPa；③机组负荷大于150MW且凝结水流量大于350t/h，2台凝结水泵变频器正常启动，待进入凝汽器疏水扩容器的疏水门全关闭之后，将凝结水泵变频器投入自动运行；④凝结水泵变频器自动运行后，对其出口压力和除氧器的水位进行检查，确保2台汽泵密封水压在正常范围内，凝结水泵变频器自动调节以及除氧器水位调节阀的正常运行；⑤为达到节能目的，在机组负荷超过170MW时，除氧器水位主调阀接近全开后，手动将除氧器水位辅调阀逐渐开启；⑥在机组负荷小于250MW时，凝结水泵定期轮换，操作过程中，确保凝结水泵的出口压力的稳定性。此种由凝结水泵变频器控制除氧器水位的改造方案，能够充分发挥凝结水泵变频器的节能、节电潜力，效果如下。
3 发电厂凝结水泵变频器的节能改造效果
改造之前，机组高负荷运行时，2台凝结水泵运行，低负荷运行时，1台凝结水泵运行，但都是通过调整再循环门的开度和补水量来控制凝汽器的水位。
改造之后，整个除氧器水位自动控制系统改造成两段式控制（两套控制回路），其中一套由除氧器水位控制回路，主要采用单冲量和三冲量的控制方式；另一套由凝结水泵出口母管压力控制回路，由凝结水泵变频器控制，其中母管压力设定值为机组负荷的折线函数。当凝结水流量高于350t/h时，凝结水泵需提高转速以满足系统需要，此时凝结水泵变频器投入水位自动控制，调节门自动切换为凝结水泵出口压力控制。由于除氧器的容积较大，从而使被调节的除氧器水位存在很大惯性，这就导致在出现较大负荷变化时，给水流量变化较大从而造成“虚假水位”现象，从而增大了凝结水流量和给水流量的不平衡性，增加了调节时间，而凝结水泵变频器利用三冲量控制回路调节除氧器水位则能够很好的解决这一问题。主调节器调节除氧器水位，副调节器调节除氧器入口凝结水流量，同时将总给水流量作为副调节器的前馈信号。当凝结水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以迅速消除；当给水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以使凝结水流量迅速跟踪给水流量的变化。
按以上方案实施后，经过不断优化，凝结水泵耗电量有了明显降低，如图1所示。基于此对凝结水泵耗电进行测算如下，2台机每天节电：17.44×6×0.95×24×1.732=4132.1917kWh；2台机全年（按全年各运行300d）节电：4132.1917×300=1239657.5kWh；2台机全年节省费用：1239657.5kWh的电量折合人民币（电价按0.50元/kWh）=1239657.5×0.50元/kWh=619828.75元。
4 结束语
综上所述，发电厂凝结水泵变频器节能改造之后，无论是在节电方面、费用方面都为企业节省了很大资源，且效果非常明显。同时，节能改造后的电机、泵的转速普遍下降，减少了机械摩擦，延长了设备使用寿命，为电厂的节能降耗打下坚实的基础。
参考文献
[1]宗长辉.浅析火力发电厂凝结水泵变频节能改造[J].科技创新与应用，2015（20）：136.
[2]曹中坤，周 箭，崔 超.凝结水泵深度变频节能改造分析[J].节能，2017，36（09）：41～43.
[3]陈力新，孙建邦，陈 锐.变频器在火力发电厂的合理运用[J].华电技术，2016，38（01）：49～50+78.
[4]张彩云，李凤秀，翟亚兵.国产高压变频器在凝水泵上的节能应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（10）：216.
收稿日期：2018-8-6
关键词：发电厂；凝结水泵；变频器；节能；改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0299-01
引 言
目前，资源短缺和环境污染已经成为制约我国经济发展的重要因素。我国电力生产机构耗能非常大，不仅使用煤炭总量占据全国煤炭总量的40%左右，污染物排放也占非常大的比重，因此，发电厂节能改造势在必行。而凝结水系统作为发电厂的重要组成部分，在发电厂耗能中占据非常大的比例。为此，发电厂有必要对凝结水泵变频器进行节能改造，以促进发电厂的可持续发展。
1 凝结水系统概述
凝结水泵是发电厂重要的辅助机器，其耗能在发电厂总耗能中占据的比重较大。目前大部分发电厂都对凝结水泵变频器进行了节能改造，大多采用“一拖一”或者“一拖二”的方式。这种改造方法大约能够为发电厂节约30%左右的用电，并且能够保证设备的可靠运行，同时在提高发电厂经济和技术指标方面效果显著，所以凝结水泵的变频器改造已经成为当前电力行业广泛推广的节能项目之一。以某發电厂为例，分析其节能效果。某电厂每台机组中配备50%容量的凝结水泵3台，其中一台采用“一拖一”模式，两台采用“一拖二”模式，并在给水管道上安装除氧器给水主调节阀和给水辅调节阀。凝结水泵采用抽芯式结构，部件可拆装更换，泵壳设计成全真空型。改造完成后，虽能够减少耗能，但却有新的问题出现：凝结水泵原有调节阀系统压力无法满足原有凝结水用户对压力的需求，并且凝结水泵的保护、连锁等调节阀的控制回路均需要进行改动和优化。
2 凝结水泵变频器节能改造手段
①机组启机自第一台凝结水泵启动至150MW负荷时，凝结水泵变频不得投自动，手动调整凝结水泵变频保持凝结水泵出口压力在10MPa以上，此时除氧器水位由除氧器水位主调阀投自动（辅调阀不能投自动）或手动调整保持；②凝结水泵变频器投入自动运行前，应检查凝结水泵出口压力给定值与凝结水泵出口实际压力基本相同，但不得小于0.70MPa；③机组负荷大于150MW且凝结水流量大于350t/h，2台凝结水泵变频器正常启动，待进入凝汽器疏水扩容器的疏水门全关闭之后，将凝结水泵变频器投入自动运行；④凝结水泵变频器自动运行后，对其出口压力和除氧器的水位进行检查，确保2台汽泵密封水压在正常范围内，凝结水泵变频器自动调节以及除氧器水位调节阀的正常运行；⑤为达到节能目的，在机组负荷超过170MW时，除氧器水位主调阀接近全开后，手动将除氧器水位辅调阀逐渐开启；⑥在机组负荷小于250MW时，凝结水泵定期轮换，操作过程中，确保凝结水泵的出口压力的稳定性。此种由凝结水泵变频器控制除氧器水位的改造方案，能够充分发挥凝结水泵变频器的节能、节电潜力，效果如下。
3 发电厂凝结水泵变频器的节能改造效果
改造之前，机组高负荷运行时，2台凝结水泵运行，低负荷运行时，1台凝结水泵运行，但都是通过调整再循环门的开度和补水量来控制凝汽器的水位。
改造之后，整个除氧器水位自动控制系统改造成两段式控制（两套控制回路），其中一套由除氧器水位控制回路，主要采用单冲量和三冲量的控制方式；另一套由凝结水泵出口母管压力控制回路，由凝结水泵变频器控制，其中母管压力设定值为机组负荷的折线函数。当凝结水流量高于350t/h时，凝结水泵需提高转速以满足系统需要，此时凝结水泵变频器投入水位自动控制，调节门自动切换为凝结水泵出口压力控制。由于除氧器的容积较大，从而使被调节的除氧器水位存在很大惯性，这就导致在出现较大负荷变化时，给水流量变化较大从而造成“虚假水位”现象，从而增大了凝结水流量和给水流量的不平衡性，增加了调节时间，而凝结水泵变频器利用三冲量控制回路调节除氧器水位则能够很好的解决这一问题。主调节器调节除氧器水位，副调节器调节除氧器入口凝结水流量，同时将总给水流量作为副调节器的前馈信号。当凝结水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以迅速消除；当给水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以使凝结水流量迅速跟踪给水流量的变化。
按以上方案实施后，经过不断优化，凝结水泵耗电量有了明显降低，如图1所示。基于此对凝结水泵耗电进行测算如下，2台机每天节电：17.44×6×0.95×24×1.732=4132.1917kWh；2台机全年（按全年各运行300d）节电：4132.1917×300=1239657.5kWh；2台机全年节省费用：1239657.5kWh的电量折合人民币（电价按0.50元/kWh）=1239657.5×0.50元/kWh=619828.75元。
4 结束语
综上所述，发电厂凝结水泵变频器节能改造之后，无论是在节电方面、费用方面都为企业节省了很大资源，且效果非常明显。同时，节能改造后的电机、泵的转速普遍下降，减少了机械摩擦，延长了设备使用寿命，为电厂的节能降耗打下坚实的基础。
参考文献
[1]宗长辉.浅析火力发电厂凝结水泵变频节能改造[J].科技创新与应用，2015（20）：136.
[2]曹中坤，周 箭，崔 超.凝结水泵深度变频节能改造分析[J].节能，2017，36（09）：41～43.
[3]陈力新，孙建邦，陈 锐.变频器在火力发电厂的合理运用[J].华电技术，2016，38（01）：49～50+78.
[4]张彩云，李凤秀，翟亚兵.国产高压变频器在凝水泵上的节能应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（10）：216.
收稿日期：2018-8-6