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[摘 要]介绍火电机组变频凝结水泵节能原理及运行特点,针对变频运行存在的问题,在原设计基础上修改和优化凝结水泵变频运行的控制方式、逻辑以及运行方式,充分利用变频凝结水泵运行的节能空间,在原凝结水泵变频运行的基础上获得更大的节能效果。
[关键词]火电机组 凝结水泵 变频器 运行·逻辑优化 节能
中图分类号:TE251 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0068-02
1、概述
茂名臻能热电有限公司600MW超临界汽轮发电机组配有两台型号为10LDTNB-4PJ的立式筒袋型双层壳体结构的长轴凝结水泵(沈阳透平机械股份有限公司生产),配备上海电机厂生产型号为YLBKS630-4的电机,一台东方日立高压变频器,一扡二形式,正常运行时一台凝结水泵变频运行,另一台凝结水泵工频备用,凝结水系统配有30%和100%负荷的调节阀调节除氧器水位,机组正常运行时凝结水母管压力维持在2.35MPa以上,凝结水母管压力低于2.1MPa报警,凝结水母管压力低于2.0MPa启动工频备用凝结水泵。
2、凝结水泵变频运行的节能原理
理论上泵的流量与转速的一次方成正比,泵的出口压力与转速的二次方成正比,泵的功率与转速三次方成正比。
根据比例定律得流量Q、扬程H、功率P与泵转速的关系。
因此改变泵的转速可以改变泵的流量、扬程以及节省泵的耗电。泵在不同转速下的各种性能曲线可通过以上比例定律求出,特别是泵的特性曲线,在泵的转速变化时基本相似,可按比例上下移动。主要凝结水的流量不变,那么就能满足除氧器水位正常,根据曲线可知,转速降低,压力也降低,根据上述公式可知,泵消耗的功率也减少,因此,在满足除氧器水位稳定及保证凝结水用户压力的条件下,凝结水泵的转速降得越低那么凝结水泵就越节能,如图1。
3、存在问题
3.1凝结水母管压力运行值高:凝结水母管压力设计值低于2.1MPa时报警,低于2.0MPa时联启备用凝结水泵运行,机组调试以及投入商业运行时凝结水母管压力一般都维持在2.35MPa以上运行,因此现时凝结水泵在较高的转速下运行,变频节能潜力没有充分利用。
3.2 热工控制逻辑设置不够完善,机组负荷200MW以下时除氧器水位调节阀调节除氧器水位,凝结水泵变频调节凝结水母管压力,负荷大于200MW以上时除氧器水位调节阀调节凝结水母管压力,凝结水泵变频调节除氧器水位,该负荷点严重偏离凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷,若凝结水泵变频及除氧器水位调节阀投入时,机组在低负荷下凝结水母管压力波动大,不能维持凝结水母管在低压力下运行,达不到凝结水泵变频的最佳节能效果。
3.3 热工保护联锁逻辑不合理、简单,凝结水泵在变频运行时跳泵联启工频备用凝结水泵运行,因除氧器水位调节阀开度由于凝结水泵变频运行时比工频运行时的开度大,当凝结水泵变频转工频运行时会造成除氧器水位波动大,严重时影响机组安全运行。
3.4 机组在高负荷下A除氧器水位调节阀没开启,凝结水管道通流能力不足,存在节流损失,达不到最优的节能效果。
4、凝结水泵变频运行的优化
4.1如何提高凝结水泵变频运行的节能潜力
根据凝结水泵变频节能原理可知,要最大地利用凝结水变频运行的节能潜力,一是在满足设备工艺流程要求时尽量将凝结水泵的频率降至最低运行,二是在满足设备工艺流程要求时尽量将凝结水母管压力降至最低运行,而降低凝结水泵的运行频率和凝结水母管的运行压力要受到设备及工艺流程的制约。
由于凝结水泵及电动机设计时不是按变频运行设计,因此水泵在额定转速运行时振动不会有问题,如果凝结水泵变频运行,即凝结水泵组实际上是在最低转速到额定转速之间运行,可能电动机与泵体的临界转速恰恰落在该区域[2]。凝结水泵在变频运行时要在共振区之外的频率运行,因此凝结水泵不可能在满足设备工艺流程要求下将频率降至最低,要在什么频率下运行需要对凝结水进行全速扫频测振试验,找出凝结水泵泵组的共振频率区间。
要降低凝结水母管运行压力,也受到设备工艺流程的影响,本机低压轴封减温水、低压供热减温水及凝结水泵机械密封水来自凝结水,如果凝结水母管压力低将对低压轴封供汽温度、低压供热温度及凝结水泵的机械密封等都有影响,因此要进行降低凝结水母管运行压力的试验,找出不影响上述设备正常运行的凝结水母管最低运行压力值。
影响降低凝结水泵频率运行的因素是泵组电机的振动情况,而影響降低凝结水母管压力运行的因素是用凝结水的用户,二者有一个不能满足设备工艺流程需要时,那么另一个就不能降低参数运行;若凝结水泵降低至某一频率时泵组振动增加大而影响泵组的安全运行时,那么凝结水母管压力就不能继续降低运行,只能迁就凝结水泵的最低频率运行,若凝结水母管压力降低至某一压力值时影响到轴封或低压供热的温度调节时,那么凝结水泵的频率就不能继续降低运行。
要更大地提高凝结水泵变频运行节能潜力,就要找出凝结水泵变频运行的“平衡点”[3],何谓“平衡点”?“平衡点”即是除氧器水位调节阀全开(没有调节阀门节流损失)的情况下,能维持除氧器水位正常且满足最低的凝结水母管压力或凝结水泵变频运行的最低频率之上对应的机组负荷。因此,“平衡点”是凝结水泵变频运行控制方式切换的拐点,在“平衡点”之上的负荷凝结水系统没有节流损失,调节除氧器水位由凝结水泵变频调节,在“平衡点”之下的负荷凝结水系统有节流损失,除氧器水位由除氧器水位调节阀调节,凝结水母管压力由凝结水泵变频调节。
4.2 试验方法及试验结果
凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷需要做试验才能得出,而影响“平衡点”负荷有凝结水母管最低运行压力及凝结水泵变频运行的最低频率,这些参数都要在试验中才能确定。 凝结水泵变频运行的最低频率试验方法:一是凝结水泵变频全速扫频,在凝结水泵电机外壳振动较大的方向安装测振仪,并能在CRT显示,然后变频启动凝结水泵至工频转速,在历史数据中找出对应转速下凝结水泵电机外壳最大的振动值,该振动值就是凝结水泵变频运行的共振区,若共振区在1000转/分以下,那可以设定变频凝结水泵不能在该转速以下运行,若共振区在1000转/分以上,且共振区域窄,可以屏蔽该频率区间,但投入自动控制会受到制约。
凝结水母管压力最低值的试验方法:首先退出备用将凝结水泵,尽量在机组负荷低时做试验,凝结水泵变频运行手动控制,除氧器水位调节阀投自动控制除氧器水位,缓慢将凝结水泵变频转速降低,直至凝结水系统用户可接受的最低压力为止,那么该压力就是凝结水母管压力的最低限值。
凝结水变频运行“平衡点”负荷的试验方法:首先退出备用将凝结水泵,根据以往运行数据估算,找一个比“平衡点”高的负荷,将凝结水变频投入自动控制(最好是控制除氧器水位),缓慢将除氧器水位调节阀开度开大至全开,待除氧器水位稳定后再减负荷,每个负荷段稳定10分钟,直到凝结水泵变频转速在最低限时,该负荷就是凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷。
本公司600MW超临界机组凝结水变频运行根据上述方法进行试验,试验结果:凝结水母管压力最低可以降至1.25MPa,凝结水泵变频运行的共振区B凝结水泵在980r/min左右,A凝结水泵没有共振区,凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷在370~380MW。在机组高负荷时A除氧器水位调节阀全开可降低凝结水母管压力0.1MPa,若除氧器水位调节阀电动旁路阀全开还可以降低凝结水母管压力0.1MPa,因此在机组高负荷下可考虑将除氧器水位调节阀电动旁路阀全开运行,大概可省电40~50KW·h。
4.3 凝结水泵变频运行的控制方式及逻辑优化
根据凝结水泵变频优化试验结果,凝结水泵变频运行的控制方式及逻辑进行了如下优化:
(a) 由原来凝结水泵的变频运行控制方式改为机组负荷≥380MW(负荷上行)时除氧器水位调节阀调节凝结水母管压力,凝结水泵变频调节除氧器水位;机组负荷≤370MW(负荷下行)时除氧器水位调节阀调节除氧器水位,凝结水泵变频调节凝结水母管压力;这样能使机组负荷≥380MW时使除氧器水位调节阀在全开位置(视凝结水泵的变频转速可全开A、B除氧器水位调节阀),减少调节阀的节流损失,提高凝结水泵变频运行的节能潜力。
(b) 为了降低凝结水母管压力运行,因此在凝结水泵变频投入自动的运行方式下取消凝结水母管压力低联启备用凝结水泵的联锁逻辑,引入除氧器水位及凝结水泵变频指令来联启备用凝结水泵的联锁逻辑,即在凝结水泵变频投自动时当除氧器选择后的水位低于1800mm且凝结水泵变频指令大于95%时联启备用凝结水泵,这是为了防止凝结水泵变频运行时出力降低、变频器故障、凝结水泵联轴器断等故障,保证凝结水泵变频指令大于95%时除氧器水位还是低于1800mm时能启动备用凝结水泵运行;将凝结水母压力低联启备用凝结水泵更改为凝结水泵在工频运行或凝结水泵变频运行手动控制且凝结水母管压力低联启备用凝结水泵。
(c) 取消原凝结水泵变频运行凝结水母管压力低闭锁降低变频凝结水泵频率及闭锁关除氧器水位调节阀的逻辑,这是因为凝结水母管压力低时,除氧器水位高时原逻辑会闭锁凝结水泵变频降转速(当凝结水泵变频调节除氧器水位时)及除氧器水位低时原逻辑会闭锁开大除氧器水位调节阀(当除氧器水位调节阀调节除氧器水位时)。
(d) 将B凝结水泵变频运行的最低转速限在1000r/min,A凝结水泵的最低转速保持原状态。
(e) 优化除氧器水位调节阀及凝结水泵变频运行的PID参数,改善其自动控制的质量。
(f) 将凝结水母管压力低于2.0MPa 联启备用工频凝结水泵,改为低于1.5MPa(压力开关测量点)或凝结水母管压力模拟量(压力变送器的测量值)低于1.5至2.0MPa(该动作值只在凝结水泵变频手动控制或凝结水泵工频运行时由运行人员根据机组負荷设定)联启备用工频凝结水泵运行。
(g) 增加当凝结水泵变频运行故障跳泵或压力低联启工频备用凝结水泵运行时,给一脉冲信号关闭除氧器水位调节阀电动旁路阀(该阀开启时)并联关A除氧器水位调节阀至零,B除氧器水位调节阀关至机组负荷对应的开度并置自动模式,如表1格是机组负荷和B除氧器水位调节阀开度的关系曲线。
5·凝结水泵变频优化运行前后的节能比较
通过试验,低负荷下将凝结水母管压力降低运行以及在高负荷下将除氧器水位调节阀全开运行,凝结水母管压力从2.35MPa降至1.5MPa运行,表2是试验数据:
从上表可知,负荷在“平衡点”以上且压力在凝结水母管压力允许最低值时的节省电量是最多的,当A、B除氧器水位调节阀全开时比只开B除氧器调节阀还省电,这因为在“平衡点”以上时调节阀没有节流损失。根据公司1至3月份的节能报表,一月份凝结水泵耗电率0.29%,二月份耗电率0.28%,三月份耗电率0.27%,四月份凝结水泵变频优化试验,五月份根据试验结果执行凝结水泵变频优化的初步方案,主要原因是控制逻辑不能在线更改,因此五月份凝结水母管压力只能最低降至1.7MPa以上运行,公司五月份的节能报表显示凝结水耗电率为0.22%,预计当凝结水泵控制逻辑改造好后,凝结水泵变频运行最低压力可达到1.5MPa,其时凝结水泵耗电率可降低至1.9%左右,按一至三月份平均耗电率0.28%计,凝结水泵变频优化运行后耗电率可降低0.09%。按机组年发电量27亿(本年度计划发电量)计算,全年节电为24.3万度电,按上网电价0.52元/度计,年节省资金约126.3万元。若机组的寿命周期按30年算,可想而知这项优化运行的经济性是非常可观的。
6·结束语
自凝结水泵变频优化运行后,凝结水系统的自动控制、除氧器水位及压力等都正常,波动都在合理范围内。根据凝结水泵变频优化运行的节能情况来看是非常可观的,值得同类型机组借鉴及推广,同类型机组在开始设计时,要求水泵厂及电机厂商配合,做到凝结水泵在低转速下不发生泵组共振,在设计上尽量减少凝结水用户,轴封减温水喷嘴设计为低压力等级,使凝结水母管压力能在较低的压力下运行,那么在机组调峰时凝结水泵变频运行的节能效果会更加显著。
参考文献
[1] 丁云飞、江长平变频调速水泵的能耗分析[J].流体机械2001.3.25
[2] 朱志忠·凝结水泵改变频引发振动的原因及对策[J].电力安技术, 2003.5(10):60-611.
[关键词]火电机组 凝结水泵 变频器 运行·逻辑优化 节能
中图分类号:TE251 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0068-02
1、概述
茂名臻能热电有限公司600MW超临界汽轮发电机组配有两台型号为10LDTNB-4PJ的立式筒袋型双层壳体结构的长轴凝结水泵(沈阳透平机械股份有限公司生产),配备上海电机厂生产型号为YLBKS630-4的电机,一台东方日立高压变频器,一扡二形式,正常运行时一台凝结水泵变频运行,另一台凝结水泵工频备用,凝结水系统配有30%和100%负荷的调节阀调节除氧器水位,机组正常运行时凝结水母管压力维持在2.35MPa以上,凝结水母管压力低于2.1MPa报警,凝结水母管压力低于2.0MPa启动工频备用凝结水泵。
2、凝结水泵变频运行的节能原理
理论上泵的流量与转速的一次方成正比,泵的出口压力与转速的二次方成正比,泵的功率与转速三次方成正比。
根据比例定律得流量Q、扬程H、功率P与泵转速的关系。
因此改变泵的转速可以改变泵的流量、扬程以及节省泵的耗电。泵在不同转速下的各种性能曲线可通过以上比例定律求出,特别是泵的特性曲线,在泵的转速变化时基本相似,可按比例上下移动。主要凝结水的流量不变,那么就能满足除氧器水位正常,根据曲线可知,转速降低,压力也降低,根据上述公式可知,泵消耗的功率也减少,因此,在满足除氧器水位稳定及保证凝结水用户压力的条件下,凝结水泵的转速降得越低那么凝结水泵就越节能,如图1。
3、存在问题
3.1凝结水母管压力运行值高:凝结水母管压力设计值低于2.1MPa时报警,低于2.0MPa时联启备用凝结水泵运行,机组调试以及投入商业运行时凝结水母管压力一般都维持在2.35MPa以上运行,因此现时凝结水泵在较高的转速下运行,变频节能潜力没有充分利用。
3.2 热工控制逻辑设置不够完善,机组负荷200MW以下时除氧器水位调节阀调节除氧器水位,凝结水泵变频调节凝结水母管压力,负荷大于200MW以上时除氧器水位调节阀调节凝结水母管压力,凝结水泵变频调节除氧器水位,该负荷点严重偏离凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷,若凝结水泵变频及除氧器水位调节阀投入时,机组在低负荷下凝结水母管压力波动大,不能维持凝结水母管在低压力下运行,达不到凝结水泵变频的最佳节能效果。
3.3 热工保护联锁逻辑不合理、简单,凝结水泵在变频运行时跳泵联启工频备用凝结水泵运行,因除氧器水位调节阀开度由于凝结水泵变频运行时比工频运行时的开度大,当凝结水泵变频转工频运行时会造成除氧器水位波动大,严重时影响机组安全运行。
3.4 机组在高负荷下A除氧器水位调节阀没开启,凝结水管道通流能力不足,存在节流损失,达不到最优的节能效果。
4、凝结水泵变频运行的优化
4.1如何提高凝结水泵变频运行的节能潜力
根据凝结水泵变频节能原理可知,要最大地利用凝结水变频运行的节能潜力,一是在满足设备工艺流程要求时尽量将凝结水泵的频率降至最低运行,二是在满足设备工艺流程要求时尽量将凝结水母管压力降至最低运行,而降低凝结水泵的运行频率和凝结水母管的运行压力要受到设备及工艺流程的制约。
由于凝结水泵及电动机设计时不是按变频运行设计,因此水泵在额定转速运行时振动不会有问题,如果凝结水泵变频运行,即凝结水泵组实际上是在最低转速到额定转速之间运行,可能电动机与泵体的临界转速恰恰落在该区域[2]。凝结水泵在变频运行时要在共振区之外的频率运行,因此凝结水泵不可能在满足设备工艺流程要求下将频率降至最低,要在什么频率下运行需要对凝结水进行全速扫频测振试验,找出凝结水泵泵组的共振频率区间。
要降低凝结水母管运行压力,也受到设备工艺流程的影响,本机低压轴封减温水、低压供热减温水及凝结水泵机械密封水来自凝结水,如果凝结水母管压力低将对低压轴封供汽温度、低压供热温度及凝结水泵的机械密封等都有影响,因此要进行降低凝结水母管运行压力的试验,找出不影响上述设备正常运行的凝结水母管最低运行压力值。
影响降低凝结水泵频率运行的因素是泵组电机的振动情况,而影響降低凝结水母管压力运行的因素是用凝结水的用户,二者有一个不能满足设备工艺流程需要时,那么另一个就不能降低参数运行;若凝结水泵降低至某一频率时泵组振动增加大而影响泵组的安全运行时,那么凝结水母管压力就不能继续降低运行,只能迁就凝结水泵的最低频率运行,若凝结水母管压力降低至某一压力值时影响到轴封或低压供热的温度调节时,那么凝结水泵的频率就不能继续降低运行。
要更大地提高凝结水泵变频运行节能潜力,就要找出凝结水泵变频运行的“平衡点”[3],何谓“平衡点”?“平衡点”即是除氧器水位调节阀全开(没有调节阀门节流损失)的情况下,能维持除氧器水位正常且满足最低的凝结水母管压力或凝结水泵变频运行的最低频率之上对应的机组负荷。因此,“平衡点”是凝结水泵变频运行控制方式切换的拐点,在“平衡点”之上的负荷凝结水系统没有节流损失,调节除氧器水位由凝结水泵变频调节,在“平衡点”之下的负荷凝结水系统有节流损失,除氧器水位由除氧器水位调节阀调节,凝结水母管压力由凝结水泵变频调节。
4.2 试验方法及试验结果
凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷需要做试验才能得出,而影响“平衡点”负荷有凝结水母管最低运行压力及凝结水泵变频运行的最低频率,这些参数都要在试验中才能确定。 凝结水泵变频运行的最低频率试验方法:一是凝结水泵变频全速扫频,在凝结水泵电机外壳振动较大的方向安装测振仪,并能在CRT显示,然后变频启动凝结水泵至工频转速,在历史数据中找出对应转速下凝结水泵电机外壳最大的振动值,该振动值就是凝结水泵变频运行的共振区,若共振区在1000转/分以下,那可以设定变频凝结水泵不能在该转速以下运行,若共振区在1000转/分以上,且共振区域窄,可以屏蔽该频率区间,但投入自动控制会受到制约。
凝结水母管压力最低值的试验方法:首先退出备用将凝结水泵,尽量在机组负荷低时做试验,凝结水泵变频运行手动控制,除氧器水位调节阀投自动控制除氧器水位,缓慢将凝结水泵变频转速降低,直至凝结水系统用户可接受的最低压力为止,那么该压力就是凝结水母管压力的最低限值。
凝结水变频运行“平衡点”负荷的试验方法:首先退出备用将凝结水泵,根据以往运行数据估算,找一个比“平衡点”高的负荷,将凝结水变频投入自动控制(最好是控制除氧器水位),缓慢将除氧器水位调节阀开度开大至全开,待除氧器水位稳定后再减负荷,每个负荷段稳定10分钟,直到凝结水泵变频转速在最低限时,该负荷就是凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷。
本公司600MW超临界机组凝结水变频运行根据上述方法进行试验,试验结果:凝结水母管压力最低可以降至1.25MPa,凝结水泵变频运行的共振区B凝结水泵在980r/min左右,A凝结水泵没有共振区,凝结水泵变频运行的“平衡点”负荷在370~380MW。在机组高负荷时A除氧器水位调节阀全开可降低凝结水母管压力0.1MPa,若除氧器水位调节阀电动旁路阀全开还可以降低凝结水母管压力0.1MPa,因此在机组高负荷下可考虑将除氧器水位调节阀电动旁路阀全开运行,大概可省电40~50KW·h。
4.3 凝结水泵变频运行的控制方式及逻辑优化
根据凝结水泵变频优化试验结果,凝结水泵变频运行的控制方式及逻辑进行了如下优化:
(a) 由原来凝结水泵的变频运行控制方式改为机组负荷≥380MW(负荷上行)时除氧器水位调节阀调节凝结水母管压力,凝结水泵变频调节除氧器水位;机组负荷≤370MW(负荷下行)时除氧器水位调节阀调节除氧器水位,凝结水泵变频调节凝结水母管压力;这样能使机组负荷≥380MW时使除氧器水位调节阀在全开位置(视凝结水泵的变频转速可全开A、B除氧器水位调节阀),减少调节阀的节流损失,提高凝结水泵变频运行的节能潜力。
(b) 为了降低凝结水母管压力运行,因此在凝结水泵变频投入自动的运行方式下取消凝结水母管压力低联启备用凝结水泵的联锁逻辑,引入除氧器水位及凝结水泵变频指令来联启备用凝结水泵的联锁逻辑,即在凝结水泵变频投自动时当除氧器选择后的水位低于1800mm且凝结水泵变频指令大于95%时联启备用凝结水泵,这是为了防止凝结水泵变频运行时出力降低、变频器故障、凝结水泵联轴器断等故障,保证凝结水泵变频指令大于95%时除氧器水位还是低于1800mm时能启动备用凝结水泵运行;将凝结水母压力低联启备用凝结水泵更改为凝结水泵在工频运行或凝结水泵变频运行手动控制且凝结水母管压力低联启备用凝结水泵。
(c) 取消原凝结水泵变频运行凝结水母管压力低闭锁降低变频凝结水泵频率及闭锁关除氧器水位调节阀的逻辑,这是因为凝结水母管压力低时,除氧器水位高时原逻辑会闭锁凝结水泵变频降转速(当凝结水泵变频调节除氧器水位时)及除氧器水位低时原逻辑会闭锁开大除氧器水位调节阀(当除氧器水位调节阀调节除氧器水位时)。
(d) 将B凝结水泵变频运行的最低转速限在1000r/min,A凝结水泵的最低转速保持原状态。
(e) 优化除氧器水位调节阀及凝结水泵变频运行的PID参数,改善其自动控制的质量。
(f) 将凝结水母管压力低于2.0MPa 联启备用工频凝结水泵,改为低于1.5MPa(压力开关测量点)或凝结水母管压力模拟量(压力变送器的测量值)低于1.5至2.0MPa(该动作值只在凝结水泵变频手动控制或凝结水泵工频运行时由运行人员根据机组負荷设定)联启备用工频凝结水泵运行。
(g) 增加当凝结水泵变频运行故障跳泵或压力低联启工频备用凝结水泵运行时,给一脉冲信号关闭除氧器水位调节阀电动旁路阀(该阀开启时)并联关A除氧器水位调节阀至零,B除氧器水位调节阀关至机组负荷对应的开度并置自动模式,如表1格是机组负荷和B除氧器水位调节阀开度的关系曲线。
5·凝结水泵变频优化运行前后的节能比较
通过试验,低负荷下将凝结水母管压力降低运行以及在高负荷下将除氧器水位调节阀全开运行,凝结水母管压力从2.35MPa降至1.5MPa运行,表2是试验数据:
从上表可知,负荷在“平衡点”以上且压力在凝结水母管压力允许最低值时的节省电量是最多的,当A、B除氧器水位调节阀全开时比只开B除氧器调节阀还省电,这因为在“平衡点”以上时调节阀没有节流损失。根据公司1至3月份的节能报表,一月份凝结水泵耗电率0.29%,二月份耗电率0.28%,三月份耗电率0.27%,四月份凝结水泵变频优化试验,五月份根据试验结果执行凝结水泵变频优化的初步方案,主要原因是控制逻辑不能在线更改,因此五月份凝结水母管压力只能最低降至1.7MPa以上运行,公司五月份的节能报表显示凝结水耗电率为0.22%,预计当凝结水泵控制逻辑改造好后,凝结水泵变频运行最低压力可达到1.5MPa,其时凝结水泵耗电率可降低至1.9%左右,按一至三月份平均耗电率0.28%计,凝结水泵变频优化运行后耗电率可降低0.09%。按机组年发电量27亿(本年度计划发电量)计算,全年节电为24.3万度电,按上网电价0.52元/度计,年节省资金约126.3万元。若机组的寿命周期按30年算,可想而知这项优化运行的经济性是非常可观的。
6·结束语
自凝结水泵变频优化运行后,凝结水系统的自动控制、除氧器水位及压力等都正常,波动都在合理范围内。根据凝结水泵变频优化运行的节能情况来看是非常可观的,值得同类型机组借鉴及推广,同类型机组在开始设计时,要求水泵厂及电机厂商配合,做到凝结水泵在低转速下不发生泵组共振,在设计上尽量减少凝结水用户,轴封减温水喷嘴设计为低压力等级,使凝结水母管压力能在较低的压力下运行,那么在机组调峰时凝结水泵变频运行的节能效果会更加显著。
参考文献
[1] 丁云飞、江长平变频调速水泵的能耗分析[J].流体机械2001.3.25
[2] 朱志忠·凝结水泵改变频引发振动的原因及对策[J].电力安技术, 2003.5(10):60-611.