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★浙能阿克蘇熱電有限公司曾杰，高菲，劉昱達(dá)

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵；電耗率；變頻器；節(jié)能優(yōu)化

1　引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和電力市場(chǎng)改革的不斷深入，現(xiàn)代電廠必須加快技術(shù)革新與改造以提高能源利用效率和降低生產(chǎn)成本。凝結(jié)水泵和送引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)一樣，作為火力發(fā)電廠重要的輔助設(shè)備，其耗電量在廠用電量中占有較大的比重，在不同的運(yùn)行工況下隨著運(yùn)行方式的不同，其電耗率也不相同。因而降低廠用電率是降低電廠成本、提高相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，深入開展凝結(jié)水泵的節(jié)能降耗工作具有重要的意義。目前，許多電廠陸續(xù)采用凝結(jié)水泵變頻控制來節(jié)約電能，而凝結(jié)水泵變頻工況下除氧器水位調(diào)節(jié)方式的優(yōu)化成為進(jìn)一步節(jié)能能源的新方向。本文就南疆某熱電廠凝結(jié)水泵的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整和除氧器水位的控制優(yōu)化對(duì)實(shí)現(xiàn)降低凝結(jié)水泵電耗率的意義進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。

2　南疆某熱電廠凝結(jié)水泵電耗率現(xiàn)狀

南疆某熱電廠有2臺(tái)350MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配備兩臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵，1臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，共配置一套變頻器，采用一拖二變頻控制方式，正常運(yùn)行時(shí)一臺(tái)凝結(jié)水泵通過高壓變頻器帶動(dòng)，另一臺(tái)水泵以工頻方式聯(lián)鎖備用，當(dāng)變頻器進(jìn)行檢修時(shí)，凝泵可工頻運(yùn)行，若工作水泵因故障停運(yùn)或凝結(jié)水泵出口母管壓力低，則備用泵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。電廠DCS系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，按照設(shè)定程序控制變頻器的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。由于機(jī)組長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行以滿足調(diào)峰要求，導(dǎo)致凝結(jié)水泵長(zhǎng)期偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，凝結(jié)水泵電耗率高，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。2020年～2022年凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率統(tǒng)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 2020年～2022年凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率統(tǒng)計(jì)圖

經(jīng)調(diào)查，南疆另外兩家電廠的同類型機(jī)組凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行平均電耗率分別為0.19%和0.18%，而該電廠凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行平均電耗率長(zhǎng)期大于0.27%，如圖1所示。從凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率調(diào)查情況可以看出，該廠凝結(jié)水泵變頻器節(jié)能作用未充分發(fā)揮，凝結(jié)水泵電機(jī)電耗率一直居高不下，機(jī)組煤耗較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。

3　凝結(jié)水泵電耗率高原因分析

（1）凝結(jié)水泵選型偏大

通過對(duì)凝結(jié)水泵設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)的比較可以得出，凝結(jié)水泵變頻經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為318.7mH₂O，實(shí)際運(yùn)行時(shí)的揚(yáng)程數(shù)值變化在設(shè)計(jì)值的±3%范圍內(nèi)，不存在凝結(jié)水泵選型偏大對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率的影響。

（2）凝結(jié)水泵電機(jī)軸承溫度高

經(jīng)查閱歷史數(shù)據(jù)，對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)軸承溫度和電耗率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，凝結(jié)水泵電機(jī)軸承溫度隨負(fù)荷變化而變化，軸承溫度在40℃～60℃之間，對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率有影響但不明顯。

（3）凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏

現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)?zāi)Y(jié)水再循環(huán)流量表計(jì)，將再循環(huán)調(diào)節(jié)閥全關(guān)，流量顯示為0t/h，故凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥不存在內(nèi)漏問題，不會(huì)因?yàn)閮?nèi)漏造成凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率升高。

（4）凝結(jié)水泵變頻器投入率低

對(duì)不同工況下凝結(jié)水泵實(shí)際運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)，凝結(jié)水泵除啟停機(jī)階段存在工頻運(yùn)行情況，其余工況下基本處于變頻控制運(yùn)行，變頻器投入率在95%以上，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定且故障率低，不存在由于凝結(jié)水泵變頻器投入率低造成凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率高。

（5）凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)差壓高

對(duì)凝結(jié)水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，水質(zhì)指標(biāo)均滿足要求，查閱曲線發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)差壓偶有偏高情況，但對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率影響較小。

（6）凝結(jié)水泵出口母管壓力設(shè)定值高

凝結(jié)水泵變頻控制出口母管壓力，由于凝泵滑壓曲線參數(shù)不夠合理，負(fù)荷變動(dòng)較快，壓力設(shè)定不及時(shí)，除氧器水位調(diào)閥開度較小，造成凝結(jié)水泵電機(jī)電流明顯升高，直接造成凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率升高。

（7）除氧器水位調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失大

除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)由兩臺(tái)凝結(jié)水泵、100%水位調(diào)節(jié)閥和100%水位旁路閥組成，通過采用調(diào)節(jié)除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度的方式調(diào)節(jié)凝結(jié)水量來穩(wěn)定除氧器水位。通過分析歷史趨勢(shì)可以得出，負(fù)荷變動(dòng)時(shí)除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度一般在50%～60%變化，調(diào)閥開度較小，長(zhǎng)期處于節(jié)流狀態(tài)，節(jié)流損失大，從而導(dǎo)致凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率高。

4　降低凝結(jié)水泵電耗率的優(yōu)化方案

針對(duì)造成凝結(jié)水泵電耗率高的主要原因采取以下優(yōu)化方案：

4.1　優(yōu)化凝結(jié)水泵滑壓曲線

正常運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水泵變頻和除氧器水位調(diào)節(jié)閥均為自動(dòng)，由凝結(jié)水泵變頻控制凝結(jié)水泵出口母管壓力，運(yùn)行人員為滿足除氧器上水要求，采用保守的參數(shù)控制方式，提高了凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值，嚴(yán)重影響了變頻器的節(jié)能效果。我們通過不斷進(jìn)行滑壓曲線參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，降低變頻控制凝結(jié)水壓力設(shè)定值來讓除氧器水位調(diào)節(jié)閥不斷開啟，觀察凝結(jié)水泵電機(jī)電流和除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度情況，整合出各負(fù)荷段的最佳凝結(jié)水泵出口母管壓力與機(jī)組負(fù)荷的關(guān)系。這種優(yōu)化方案將凝結(jié)水泵出口母管壓力優(yōu)化為隨負(fù)荷變化的最優(yōu)設(shè)定值，在各個(gè)負(fù)荷階段保證了凝結(jié)水泵變頻在最低轉(zhuǎn)速，除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度最大，最大程度地實(shí)現(xiàn)了凝泵變頻的節(jié)能效果。

經(jīng)試驗(yàn)得出具體參數(shù)如表1所示，該優(yōu)化方案實(shí)現(xiàn)了降低凝結(jié)水泵電機(jī)電流2A以上、除氧器水位調(diào)閥開度增大5%以上。

表1 凝結(jié)水泵滑壓曲線優(yōu)化表

4.2　優(yōu)化除氧器水位控制策略

優(yōu)化前由除氧器水位調(diào)節(jié)閥串級(jí)三沖量控制除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻器單回路方式控制凝結(jié)水母管壓力的方式調(diào)節(jié)除氧器水位，由于除氧器水位調(diào)節(jié)閥流量特性的限制，在調(diào)節(jié)除氧器水位的過程中，調(diào)節(jié)閥開度較小，始終存在節(jié)流損失，無法充分利用凝結(jié)水泵變頻的節(jié)能作用。因此，在原有控制策略基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，在機(jī)組啟動(dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行階段，保留原有的凝結(jié)水泵變頻控制策略，即變頻器控制凝結(jié)水泵出口母管壓力，除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位，但是將凝結(jié)水壓力設(shè)定值改為了機(jī)組負(fù)荷指令的函數(shù)。在機(jī)組負(fù)荷上升到某一定值時(shí)，凝泵變頻器單回路自動(dòng)切換到除氧器水位控制模式，此時(shí)除氧器水位調(diào)節(jié)閥保持較大開度，最大限度地減少了節(jié)流損失，提高了凝結(jié)水泵變頻節(jié)能的效果。在確定模式切換時(shí)的機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值時(shí)，需要保證凝結(jié)水泵出口母管壓力滿足最小壓力的需求，同時(shí)凝泵變頻器的輸出頻率在可調(diào)且經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)。經(jīng)多次試驗(yàn)，得出具體控制策略如下：

在低負(fù)荷210MW以下時(shí)：

（1）凝泵變頻控制凝結(jié)水泵出口母管壓力，根據(jù)機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷對(duì)應(yīng)凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值；

（2）除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位。

在中高負(fù)荷210MW以上時(shí)：

（1）凝泵變頻器控制水位模式投入；

（2）凝泵變頻控制除氧器水位（三沖量控制）；

（3）除氧器水位調(diào)節(jié)閥根據(jù)鍋爐指令對(duì)應(yīng)的開度開環(huán)控制。

凝結(jié)水泵變頻控制優(yōu)化邏輯圖如圖2所示。除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制優(yōu)化邏輯圖如圖3所示。

圖2 凝結(jié)水泵變頻控制優(yōu)化邏輯圖

圖3 除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制優(yōu)化邏輯圖

5　凝結(jié)水泵滑壓曲線和控制策略優(yōu)化后節(jié)能分析

為了確定凝結(jié)水泵在優(yōu)化后變頻調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性，我們?cè)诓煌?fù)荷下對(duì)凝結(jié)水泵電耗率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示。

表2 優(yōu)化前后凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率情況統(tǒng)計(jì)表

（1) 從優(yōu)化前后相同負(fù)荷時(shí)的凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率記錄情況可以看出，凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率由實(shí)施前的0.27%以上下降到0.21%左右，其充分發(fā)揮了變頻器的節(jié)能功效。

（2）對(duì)凝結(jié)水泵的運(yùn)行滑壓曲線和除氧器水位控制策略的優(yōu)化，不僅降低了凝結(jié)水泵出口母管壓力設(shè)定值，而且在機(jī)組運(yùn)行試驗(yàn)中使除氧器水位調(diào)閥開度始終保持在92.5%以上，有效地增加了除氧器水位調(diào)節(jié)閥的開度，減少了閥門節(jié)流損失，降低了凝結(jié)水泵電機(jī)電流。

（3）優(yōu)化后不僅消除了除氧器水位調(diào)節(jié)閥波動(dòng)對(duì)機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的影響，而且在各負(fù)荷段的控制方式切換時(shí)由運(yùn)行人員手動(dòng)切換改為自動(dòng)切換，避免了由于人員的操作不當(dāng)引發(fā)的機(jī)組運(yùn)行事故，降低了機(jī)組安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

6　結(jié)束語

該優(yōu)化方案通過對(duì)凝結(jié)水泵滑壓運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整和除氧器水位控制方式的優(yōu)化，降低了凝結(jié)水泵出口母管壓力，增大了除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度，減少了閥門節(jié)流損失，從而實(shí)現(xiàn)了降低凝結(jié)水泵電機(jī)運(yùn)行電耗率的目的，并充分發(fā)揮出凝結(jié)水泵變頻的節(jié)能特性，降低了廠用電率，節(jié)約了能源，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，對(duì)同類型供熱機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化具有重要的參考價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：

曾　杰（1997-），男，四川資中人，助理工程師，學(xué)士，現(xiàn)就職于浙能阿克蘇熱電有限公司，主要從事火電廠熱工儀表及自動(dòng)化維護(hù)管理方面的工作。

高　菲（1989-），女，遼寧大連人，工程師，碩士，現(xiàn)就職于浙能阿克蘇熱電有限公司，主要從事火電廠熱工儀表及自動(dòng)化維護(hù)管理方面的工作。

劉昱達(dá)（1991-），男，湖北武穴人，工程師，學(xué)士，現(xiàn)就職于浙能阿克蘇熱電有限公司，主要從事火電廠熱工儀表及自動(dòng)化維護(hù)管理方面的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]鞠治杰,丁建平,何鈞,等.凝結(jié)水泵變頻控制策略優(yōu)化及節(jié)能效果分析[J].科技廣場(chǎng),2013,(8):53-56.

[2]祝富遠(yuǎn),李華東,勾存才,等.600MW超臨界機(jī)組凝結(jié)水泵變頻控制技術(shù)探討[J].山東電力技術(shù),2010,(5):72-75+80.

[3]宗緒東.凝結(jié)水泵耗電率分析及優(yōu)化改造[J].華電技術(shù),2015,(1):71-72+75.

[4]鄭衛(wèi)東,李悍華,戴航丹,等.1000MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行控制除氧器水位的要點(diǎn)探討[J].浙江電力,2012,31(11):38-41.

 摘自《自動(dòng)化博覽》2024年6月刊