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电厂给水泵变频节能改造技术研究及效益分析

张昱

摘要：针对发电厂锅炉给水泵电耗偏高情况，分析对给水泵进行高压变频改造的可行性。并通过分析给水泵的节能效果，说明给水泵变频的改造是可行的，是电厂节能降耗的可行途径。
关键词：节能，变频，给水泵，效益
0引言
电动给水泵耗电量占机组发电量的3.1%左右，占厂用电的25%左右，是单耗最大的辅机设备。电动给水泵耗费的电功率除了正常所需外，液力耦合器滑差调节产生的热耗损失了部分功率，直接影响到全厂的经济指标。
由于给水泵电机容量大，其对高压变频技术要求更高。随着各电厂符合率的普遍降低，机组低于额定负荷运行呈现常态化趋势。相比液力耦合器间接调速，应用效率更高的变频器直接调节给水泵电机，可有效降低给水泵组的电耗。
1.给水泵运行现状
黄陵矿业煤矸石发电有限公司2*300MW低热值资源综合利用电厂发电机组，锅炉给水系统配置3台50%BMCR容量液力耦合调速电动给水泵，正常运行方式为两用一备。
2给水泵变频节能改造技术研究
2.1改造思路
液偶勺管保持全开，使其滑差率在3%左右，提高液偶运行效率，在满足给水泵输入功率不变的情况下，通过降低电机转速来实现节能目的。
2.2高压变频器
随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的现代交流调速技术在二十世纪九十年代有了飞速的发展。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在国民经济各领域中具有广泛的适用性。近年来，技术成熟的高压变频器以效率高（0.95以上）且在调速范围内全程稳定、无转差损耗，被公认为是一种节能、高效的交流调速方式。变频调速装置的优点有：速度控制范围宽，最大可从1%到100%。调节精度高，±0.5%（100%速度时）。整机效率97%，功率因数0.95以上。使用寿命长，故障率低，维护量小。与液力耦合器相比取机组平均负荷率工况，可节电20%左右。软启动软停止，对厂用电系统冲击小，可延长电机和厂用系统设备使用寿命。
3给水泵变频节能改造方案
将液力偶合器勺管100%开度运行，电机采用高压变频器调速运行和其润油油系统保留。
3.1高压变频器控制方式
3.1.1手动一拖一方式
如按手动一拖一切换方式改造，改造后变频装置与电动机的连接方式。电源经变频装置刀闸K1到高压变频装置，变频装置输出经刀闸K2送至电动机6kV电源还可經刀闸K2切换至工频侧直接起动电动机。一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧6kV开关及刀闸K1，将变频装置隔离，切换刀闸K2至工频侧，在工频电源下起动电机运行。刀闸K1、K2之间具有闭锁和防止误操作功能。
4给水泵液耦改造为变频的节能特点
电动给水泵液力耦合器调速改造为变频调速的节能特点为：根据机组负荷变化，给水泵驱动电机的功率变化是非线性的。与原液力耦合器调速相比，给水泵改造成变频器调速后，随着给水泵负荷升高，也就是给水泵出口压力升高、给水流量增加，给水泵电动机的相对节电率是逐渐降低的，因此给水泵在不同给水流量下，节电率是不同的。给水流量与机组对外的供电量，也就是机组负荷成正相关的关系，机组负荷增加、锅炉蒸发量增加、给水流量增加，相对节电率则与机组负荷成反相关的关系。
4.1给水泵变频改造节能效益
根据公司2015年11月出具的机组的电动给水泵运行的相关数据，结合五种典型工况的工作时间（估算值），如下：
5 结束语
经过分析，结合已改造的发电厂锅炉给水泵液力耦合器调速改造为高压变频调速的成功案例，变频改造技术成熟、应用广泛，国产设备运行安全可靠，给水泵高压变频改造后，厂用电率下降1%，节能效果明显，适宜电厂节能改造，具有广泛的应用与推广价值。
通过研究分析，给水泵液力耦合器调速改成高压变频调速不仅可行，而且必要。电泵高压变频改造后，不仅可以延长设备寿命，降低电泵电耗，是采用技术改造显著降低电厂生产成本，实现节能增效的一项具有重大意义的项目。
参考文献：
[1]黄陵电厂黄陵电厂给水泵变频改造可行性研究分析。2016。
[2]吴民强 泵与风机节能. 1994
[3]蒋明昌 火电厂能耗指标分析手册。中国电力出版社。2010。endprint

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