胡高強(qiáng)

摘 ?要：文章介紹了河津發(fā)電分公司2×350MW機(jī)組低壓加熱器疏水泵電機(jī)變頻技術(shù)改造的應(yīng)用分析，講述了機(jī)組小系統(tǒng)、小電機(jī)的變頻技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中的相關(guān)情況，充分反應(yīng)出小電機(jī)變頻應(yīng)用的廣闊前景與巨大潛力。

關(guān)鍵詞：低壓加熱器;電機(jī)變頻

伴隨全球能源供應(yīng)逐步潰乏加劇，研究使用新技術(shù)節(jié)能降耗形成了全新的潮流。河津發(fā)電分公司在多年來(lái)開(kāi)展"開(kāi)源節(jié)流、節(jié)能降耗"的企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略探索中，明確提出節(jié)能口號(hào)：浪費(fèi)的都是資源，節(jié)約的都是效益。堅(jiān)持"從大處著眼，從小處著手"的節(jié)能方針，通過(guò)各種途徑，尋求各種方法，以期達(dá)到有效降低廠用電率、縮小水資源使用指標(biāo)、減少各種污染物排放等等生產(chǎn)目的。

1 ?機(jī)組低加疏水泵運(yùn)行及電機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范

河津發(fā)電分公司1期2×350MW機(jī)組是隸屬日本三菱重工株式會(huì)設(shè)計(jì)制造的發(fā)電機(jī)組。機(jī)組設(shè)計(jì)有著相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)。例如它的低壓加熱器蒸汽疏水則是正常狀態(tài)下進(jìn)人低壓加熱器疏水箱，然后通過(guò)低壓加熱疏水泵（以下簡(jiǎn)稱低加疏水泵）進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)。如果低加疏水泵出現(xiàn)異常，低壓加熱器疏水箱的疏水通過(guò)事故疏水調(diào)整門進(jìn)入凝汽器。系統(tǒng)設(shè)計(jì)冗余式兩臺(tái)疏水設(shè)計(jì)特點(diǎn)，運(yùn)行中一臺(tái)水泵運(yùn)行，另一臺(tái)作為備用狀態(tài)，電機(jī)選用工頻運(yùn)行方式。

2 ?低加疏水系統(tǒng)示意圖

3 ?低加疏水泵電機(jī)規(guī)范

4 ?低加疏水泵電機(jī)變頻改造分析

在選擇應(yīng)用小系統(tǒng)、小電機(jī)變頻技術(shù)改造設(shè)備，降低廠用電率必須兼顧經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與安全運(yùn)行的兩個(gè)方面。從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備中篩選設(shè)備，展開(kāi)節(jié)能降耗的研究分析，對(duì)篩選的設(shè)備有以下四點(diǎn)要求：①設(shè)備不能長(zhǎng)期備用。所選擇的旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須經(jīng)常工作在運(yùn)行中，如果選用的某臺(tái)設(shè)備。長(zhǎng)期備用或者停用就無(wú)法體現(xiàn)和應(yīng)驗(yàn)節(jié)能降耗的效果。②對(duì)主系統(tǒng)影響小。所選擇的旋轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng)必須簡(jiǎn)單，當(dāng)所選設(shè)備在進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)異?；蛘吖收蠒r(shí)，其設(shè)備停運(yùn)或調(diào)整對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)影響極小，保證不會(huì)造成危及機(jī)組安全的現(xiàn)象發(fā)生。③有備用設(shè)備，便于比較。所選擇的旋轉(zhuǎn)設(shè)備最好可能是存在備用系統(tǒng)，便于研究比較所采用節(jié)能方法是否具備明顯的節(jié)能效果。④功率大，要有明顯的效益。所選擇的旋轉(zhuǎn)設(shè)備其軸功率或電功率可能大（100KW～200KW），太小功率的旋轉(zhuǎn)設(shè)備無(wú)法全面體現(xiàn)節(jié)能技術(shù)的節(jié)能效果。

低加疏水泵電機(jī)在生產(chǎn)中工頻長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行，且具有冗余設(shè)計(jì)特點(diǎn)，額定功率為145KW，改造后如果運(yùn)行故障還有啟動(dòng)備用電機(jī)以及事故疏水兩種后備安全運(yùn)行設(shè)計(jì)方案，是小電機(jī)變頻改造的理想選擇。

5 ?低加疏水泵變頻改造情況

低加疏水泵變頻改造選擇A泵電機(jī)，變頻柜布置有開(kāi)關(guān)、接觸器和隔離刀閘，變頻器故障時(shí)自動(dòng)由A泵變頻方式切換到A泵工頻方式。A泵的PC段電源開(kāi)關(guān)發(fā)生電氣故障時(shí)，聯(lián)啟B泵。變頻正常運(yùn)行操作采用遠(yuǎn)方控制方式。

設(shè)備規(guī)范

6 ?低加疏水泵變頻節(jié)能預(yù)期

變頻調(diào)速具有效率高、調(diào)速范圍寬、精度高、調(diào)速平穩(wěn)、無(wú)級(jí)變速等優(yōu)點(diǎn)。變頻器先將三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，再將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，通過(guò)IGBT來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)行頻率，從而達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。電機(jī)的轉(zhuǎn)速：n=50f（1-S）/P （f為供電頻率，P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)，S為滑差）。

以風(fēng)機(jī)和水泵流體機(jī)械來(lái)說(shuō)明轉(zhuǎn)速與節(jié)能的關(guān)系，流體機(jī)械的轉(zhuǎn)速變化與其流量、壓力和功率之間的變化有如下的關(guān)系。

上述式子中Q、H、P分別代表轉(zhuǎn)速n對(duì)應(yīng)的流量、壓力、功率。即流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。由此可見(jiàn)，當(dāng)通過(guò)降低轉(zhuǎn)速以減少流量來(lái)達(dá)到節(jié)流目的時(shí)，電機(jī)所消耗的功率將降低很多。例如：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降到原來(lái)轉(zhuǎn)速的80%時(shí)，流量減少到80%，而軸功率卻下降到額定功率的（80%）3≈51%：若流量需減少到40%，則轉(zhuǎn)速相應(yīng)減少到40%，此時(shí)軸功率下降到額定功率的（40%）3≈6.4%。

一般而言：風(fēng)機(jī)，水泵類設(shè)備采用變頻節(jié)能裝置后，理論上節(jié)能為40～50%左右。

7 ? 變頻實(shí)際運(yùn)行效果測(cè)試

檢驗(yàn)低加疏水泵電機(jī)采用變頻裝置后的節(jié)能效果，根據(jù)公式：P=√3UIcosφ（U、I為線電壓電流），可得P=1.732*0.85*380/1000I=0.56I。采集到的詳細(xì)數(shù)據(jù)為下表：

通過(guò)以上數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)施效果：

通過(guò)采用變頻裝置，節(jié)能效果非常明顯。

9 ?變頻異常運(yùn)行情況

變頻裝置長(zhǎng)期使用期間，仍發(fā)生過(guò)一種異常運(yùn)行狀況。即由于低加疏水箱水位控制變送器測(cè)量變送值與事故氣動(dòng)調(diào)節(jié)門水位控制值設(shè)定值有重疊區(qū)。而導(dǎo)致變頻電機(jī)出力過(guò)小，引起系統(tǒng)低壓給水系統(tǒng)兩臺(tái)凝結(jié)水泵同時(shí)運(yùn)行的極小異常，證明變頻裝置在維護(hù)方面維護(hù)量很低。

同時(shí)，運(yùn)行中應(yīng)注意對(duì)變頻柜風(fēng)扇運(yùn)行情況檢查，防止因?yàn)轱L(fēng)扇行異常導(dǎo)致變頻器輕故障報(bào)警。這種情況僅僅發(fā)生過(guò)一次。

10 ?變頻運(yùn)行注意事項(xiàng)

電機(jī)搖測(cè)絕緣時(shí)應(yīng)注意，低加疏水泵變頻控制柜內(nèi)有工頻、變頻切換功能，停電后拉開(kāi)變頻柜刀閘HD，在刀閘HD下口搖測(cè)電機(jī)絕緣。另外A 泵正常運(yùn)行是變頻運(yùn)行，不能工頻啟動(dòng)運(yùn)行。只有A 泵變頻故障情況下，才聯(lián)鎖起A 泵工頻。變頻柜門上的電位器是檢修人員設(shè)定水位定值使用，運(yùn)行人員不能隨意調(diào)整。

11 ?結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)精細(xì)比較低加疏水泵電機(jī)變頻運(yùn)行電流變化情況，高中負(fù)荷下降耗極為明顯，低負(fù)荷由于運(yùn)行時(shí)間較少，但是通過(guò)公式分析，降幅必將更為明顯。而且小電機(jī)改造變頻費(fèi)用低、占地極小、發(fā)熱量很少、維護(hù)量很少，但對(duì)于穩(wěn)定400V母線電壓極為有利，對(duì)于母線設(shè)備切換限制也相對(duì)較小。

綜上所述，各公司在進(jìn)行節(jié)能降耗工作中，應(yīng)避免一味堅(jiān)持大系統(tǒng)、大電機(jī)的大刀闊斧式改造，而忽視了對(duì)小系統(tǒng)，小電機(jī)方面的節(jié)能降耗潛能認(rèn)知。

參考文獻(xiàn)：

[1].王春英，海英，長(zhǎng)友，姚嵐，宋濤.火電廠低加疏水泵變頻技術(shù)的應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表，2007.