當前位置：隨著我國各項基礎工程的深入，資源短缺和環境污染已經成為了限制我國經濟發展的重要因素之一。幾年前我國就開始大力推廣可持續發展戰略，相關政府機構也制定了一系列的政策方針，并在“十二五”計劃中做了強制性指標要求。我國電力生產機構耗能巨大，僅火力發電使用煤炭總量就占全國煤炭總產量的40%左右，污染物排放更是占有極大的比重，因此，火力電廠節能減排迫在眉睫。
電廠機組設計之初均以額定工況為準，但是又因為負荷的峰谷差較大，往往出現電力機組設備低負荷運轉，造成資源的嚴重浪費。凝結水系統是火電廠的熱力循環系統中重要組成部分，其主要功能在實現的時候，主要工作組件，如：風機、水泵類設備。為了積極響應可持續發展戰略和政府政策，同時也為了減少大消耗生產的浪費，為企業創造更高的效益，發電廠進行凝結水泵變頻器節能改造勢在必行。
1發電廠凝結水泵變頻器為改造前狀況
凝結水系統的基本流程是：凝汽器冷卻—熱井—凝結水泵—精處理設備（旁路）—相關設備組低加（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損失，但是仍然不能完全的控制工質不虧損，為了達到良好的循環效果，需要人工進行補充，保證循環的高效穩定。將補充的水加入到凝汽器中，可以有效提高整個熱循環的經濟效益，同時在進行水量調節時要考慮熱井水位和除氧器水位，這反而大大增加了機組水位調節的復雜性。
在凝結水泵流量調節時，傳統設備多采用擋板式調節方式，這種方式僅僅是改變管道流通的阻力，驅動源的輸出功率改變不大，造成了嚴重的節流損失，浪費了大量的電源，由此造成的結果不只是電廠用電率高，還有電廠生產成本居高不降。同時電機啟動時，沖擊電流也要遠遠大于正常電流，對電機組設備造成難以估量的后果損失。
改造之前，容量在2000kVA及以上的大型機電差動保護是反應電機內部相間短路故障，當保護區域內部發生短路故障的時候，電流差會是平常的兩倍，保護可靠動作，，因此差動保護不僅要與保護區外相鄰元件保護在動作值和動作時相互配合，在內部故障時可以瞬時動作。凝結水泵在改頻前，電機差動保護TA設在電機斷路器柜內和電機中性點側，屬于工頻性質。同時差動保護在兩側進行比較式，會出現差流，差流超過保護整定值時就會造成差動保護誤動作，如果出現類似的情況則此時差動保護不能滿足保護電機相間短路的要求。
2發電廠凝結水泵變頻器改造原理
在進行改造之前，為了解決擋板調節帶來的損失，要對凝結水泵進行變頻改造，改造之前，還要考慮下列問題。
1）嚴格控制設備室和設備安裝位置，保證設備有充足的空間，同時也要方便進行設備日后的維修維護工作；
2）嚴格控制整體設備運行環境，確保無外界灰塵和雜物，杜絕因為熱交換而引起雜物進入變頻器，給電廠生產帶來損失。
（1）正式決定改造方案時，要針對凝結水泵的設備特點進行有針對性的設備設計。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，耦合嚴重。此外，當凝結水泵在低負荷情況下運行時，應保證凝結水母管壓力正常，保證供給給水泵機械密封水、低壓旁路減溫水、低壓缸噴水減溫、汽輪機低壓軸封減溫水等輔助設備有足夠的用水；（2）因此在設計時，應該協調控制凝汽器水位、除氧器水位、和凝汽器母管壓力。最終經過實踐性實驗，方案設計時將控制系統設置為凝結水泵轉速控制系統、補充水閥門控制系統和凝結水整閥門控制系統。這樣以來，使除氧器水位、凝汽器水位和凝結水母管壓力維持在最佳狀態，保證了機組的穩定經濟運行。
凝結水泵電機保護解決方法。在保留差動保護的基礎上解決保護差流誤動的問題，可以考慮將差動電源側TA移至變頻器出線側，也就是電機兩側取變頻后的電流進行比較。如果不考慮保留差動保護，也可以采取相應的高壓變頻裝置，比如MAXF高壓變頻裝置等設備。
3發電廠凝結水泵變頻器改造績效
3.1除氧器水位控制
控制器通過系統的信息反饋，機組在工作時，可以根據凝結水母管壓力控制模式，把變頻自動控制方式分為定壓控制和滑壓控制兩種，應通過設備按鈕進行調制。為了到達節能減排的目的，可以將以改造的凝結水泵在定壓環境上進行檢查，在滑壓狀態下進行工作。
工作時，控制器把水流量變化作為反饋信息。當除氧器水位偏離給定水位時，控制器自動調節凝結水泵的轉速，是除氧器的水位回到原來的設定值。
3.2凝結水母管壓力控制
為了提高控制的效率和保證控制的實時性，以凝結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，然后控制凝結水母管調整閥門，達到控制水流速度的效果，最最終保證控制的有效實現和達到節能減排的目的。
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，同時，在補充水方面，控制器可以根據采集的凝汽器水位、凝結水流量等信號，來控制補充水閥門，從而更加直接的控制整個熱循環過程的進行。
4發電廠凝結水泵變頻器改造后的節能分析
工頻運行時，水泵主要靠調節閥門來調節水量的大小來滿足工藝需求，這樣以來，系統長期在高水壓下運行，在系統末端需求量變更時不但造成電能的浪費，還減低效率，同時系統的高水位狀態下運行時也加大了設備的維修投入，增加了相關費用支出。采用變頻技術后，經有效的計算和實驗數據整合，如果1臺機組年發電為6.5億kW·h，則兩年內便可以回收成本，創造新效益。
使用變頻器后，電機組設備實現軟啟動，可以有效的減小電流沖擊對設備的損害，保證電機設備的穩定運行和安全生產。同時減少了相關設備的維修更換費用，為企業創造了可觀的利益。
5結論
總之，在進行凝結水泵變頻改造后，變頻技術因具有優越的調速性能，節能效果十分顯著，得到很多企業的青睞。而且對凝結水泵進行變頻改造也實現了電機的軟啟動功能，大大的避免了大電流的啟動沖擊，有效的提高了自動化的生產工藝，并有效的減少了勞動力投入。
有關資料表明，采用變頻技術不但可以使電廠生產效益有顯著的提高，同時改造成本及相關設備投入也可以在短時間內收回。隨著社會的進步，社會發展對技術改革有了更高的要求，相關技術人員要在已有的技術基礎上不斷進行革新，創造出可行性更高、效益更高、性能更優越的電力設備系統。
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