摘  要：本文針對電力行業300MW機(ji)組(zu)主(zhu)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)的(de)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)應(ying)用(yong)
，提(ti)出(chu)了(le)完(wan)整(zheng)的(de)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。對(dui)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)在(zai)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)改(gai)造(zao)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)及(ji)取(qu)得(de)的(de)良(liang)好(hao)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)進(jin)行(xing)了(le)分(fen)析(xi)論(lun)證(zheng)。

　　關鍵詞：300MW機組  主輔助設備   風機水泵  高壓變頻器  節能改造

一、引言

　　火力發電廠是一個能源轉化的工廠。它把煤
、油等一次能源——化學能，轉化成通用性廣
、效率高的二次能源－—電能。產品(電能)無法儲存，發電、供電和用電同時完成

，而且要求速度快、質量高。

　　火力發電機組是由鍋爐

、汽輪機和發電機三大主機及其眾多輔助設備組成。鍋爐的任務是生產蒸汽，即把煤
、油等燃料的化學能轉化成具有一定壓力和溫度的蒸汽的熱能；汽輪機把蒸汽的熱能轉化成機械能
；而發電機則把機械能轉化成電廠的最終產品－電能。

　　電力行業是高壓變頻器產品重要的應用領域，對電力行業機組主輔助設備的變頻技術適用性研究表明：每台機組當中主要有七類設備可以實現變頻應用，粗略估計
，一般每單位機組需要配置變頻器13台。據統計，我國火力發電廠中使用的送風機、引風機、給水泵
、循環水泵和灰漿泵等風機和水泵的配套電動機總容量達15000MW
，年總用電量達520億kWh，占全國火電發電量的5％～8％。

　　目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)火(huo)電(dian)廠(chang)風(feng)機(ji)和(he)水(shui)泵(beng)基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)采(cai)用(yong)定(ding)速(su)驅(qu)動(dong)。這(zhe)種(zhong)定(ding)速(su)驅(qu)動(dong)的(de)風(feng)機(ji)采(cai)用(yong)入(ru)口(kou)風(feng)門(men)，水(shui)泵(beng)采(cai)用(yong)出(chu)口(kou)閥(fa)門(men)調(tiao)節(jie)流(liu)量(liang)，都(dou)存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)的(de)節(jie)流(liu)損(sun)耗(hao)。尤(you)其(qi)在(zai)機(ji)組(zu)變(bian)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)時(shi)，由(you)於(yu)風(feng)機(ji)和(he)水(shui)泵(beng)的(de)運(yun)行(xing)偏(pian)離(li)高(gao)效(xiao)率(lv)點(dian)，使(shi)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di)。現(xian)有(you)調(tiao)節(jie)流(liu)量(liang)的(de)方(fang)法(fa)不(bu)改(gai)變(bian)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)
，因(yin)此(ci)電(dian)機(ji)消(xiao)耗(hao)的(de)功(gong)率(lv)不(bu)變(bian)，而(er)且(qie)造(zao)成(cheng)管(guan)網(wang)壓(ya)力(li)過(guo)大(da)

，不(bu)利(li)於(yu)管(guan)網(wang)安(an)全(quan)、穩wen定ding運yun行xing。若ruo使shi用yong變bian頻pin器qi對dui電dian機ji進jin行xing調tiao速su
，達da到dao用yong戶hu期qi望wang的de流liu量liang，則ze可ke以yi節jie約yue大da量liang電dian能neng。發fa電dian廠chang輔fu機ji電dian動dong機ji的de有you效xiao調tiao速su運yun行xing，直zhi接jie關guan係xi到dao電dian廠chang效xiao益yi的de高gao低di。

二、電力機組主輔助設備變頻改造及工藝介紹

　1. 鍋爐風機變頻改造情況概述

　　dianzhanguolufengjidefengliangyufengyayuduyijijizudetiaofengyunxingdaozhifengjideyunxinggongkuangdianyushejigaoxiaodianxiangpianli，congershifengjideyunxingxiaolvdafuduxiajiang。jutongji，yibanqingkuangxia

，caiyongfengmentiaojiedefengliangdefengji，yunxinggongkuangdianyushejidianliangzhepianli10%時，風機效率下降8%左右
；偏離20%時
，風機效率下降20%左右；而偏離30%時
，風機效率則下降30%以yi上shang，對dui於yu采cai用yong進jin口kou風feng門men調tiao節jie風feng量liang的de風feng機ji，這zhe是shi一yi個ge不bu可ke避bi免mian的de損sun失shi。可ke見jian
，引yin風feng機ji的de用yong電dian量liang中zhong，有you很hen大da的de一yi部bu分fen是shi被bei調tiao節jie門men消xiao耗hao掉diao的de。因yin此ci，改gai進jin風feng機ji的de調tiao節jie方fang式shi是shi提ti高gao風feng機ji運yun行xing效xiao率lv


，降jiang低di風feng機ji耗hao電dian量liang的de最zui有you效xiao的de途tu徑jing。如ru果guo在zai風feng機ji上shang加jia裝zhuang目mu前qian國guo內nei已yi經jing普pu遍bian采cai用yong的de高gao壓ya變bian頻pin器qi，對dui風feng機ji電dian動dong機ji進jin行xing調tiao速su控kong製zhi，從cong而er實shi現xian對dui風feng量liang的de調tiao節jie以yi滿man足zu鍋guo爐lu負fu荷he的de變bian化hua
，這zhe樣yang就jiu能neng將jiang風feng門men調tiao節jie中zhong的de能neng量liang損sun失shi節jie約yue下xia來lai。

　2. 鍋爐風機工藝介紹

　　2.1 引風機

　　引風機是熱電廠的鍋爐生產工藝中重要的輔機。引風機輸送的介質是煙氣
，最高溫度一般不得超過250度。鍋爐結構複雜，還有煙氣的除塵、脫硫設備
，煙氣阻力較大，利用引風機排煙才能排除煙氣，同時引風機也是保證鍋爐燃燒室產生的負壓重要設備。

　　2.2 送風機

　　為了滿足煤完全燃燒，通過送風機(包括一、二次風機)供給煤粉燃燒時所需要的空氣量。一次風進入爐膛底部風室，一次風道上還並聯有風道點火器；二次風直接經爐膛上部的二次風箱分兩層入爐膛。 在整個煙風係統中均設有調節擋板
，以便在運行和啟停爐期間運行調節控製。

　　2.3 排粉機

　　煤(mei)粉(fen)由(you)熱(re)空(kong)氣(qi)加(jia)熱(re)後(hou)經(jing)排(pai)粉(fen)機(ji)送(song)入(ru)鍋(guo)爐(lu)。排(pai)粉(fen)機(ji)是(shi)製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)中(zhong)氣(qi)粉(fen)混(hun)合(he)物(wu)流(liu)動(dong)的(de)動(dong)力(li)來(lai)源(yuan)，靠(kao)它(ta)克(ke)服(fu)流(liu)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)阻(zu)力(li)
，完(wan)成(cheng)煤(mei)粉(fen)的(de)氣(qi)力(li)輸(shu)送(song)。在(zai)直(zhi)吹(chui)式(shi)製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)、中(zhong)間(jian)儲(chu)倉(cang)式(shi)乏(fa)氣(qi)送(song)粉(fen)係(xi)統(tong)中(zhong)，排(pai)粉(fen)機(ji)還(hai)起(qi)一(yi)次(ci)風(feng)機(ji)作(zuo)用(yong)，靠(kao)它(ta)產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)力(li)將(jiang)煤(mei)粉(fen)氣(qi)流(liu)吹(chui)送(song)到(dao)爐(lu)膛(tang)。製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)的(de)排(pai)粉(fen)機(ji)采(cai)用(yong)入(ru)口(kou)擋(dang)板(ban)調(tiao)節(jie)

，並(bing)且(qie)為(wei)減(jian)小(xiao)三(san)次(ci)風(feng)量(liang)，排(pai)粉(fen)機(ji)入(ru)口(kou)管(guan)道(dao)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)小(xiao)擋(dang)板(ban)來(lai)調(tiao)節(jie)風(feng)量(liang)

，浪(lang)費(fei)了(le)大(da)量(liang)的(de)電(dian)能(neng)。為(wei)降(jiang)低(di)能(neng)耗(hao)，

　　排粉風機在製粉係統中裝於球磨機，粗粉分離器、細xi粉fen分fen離li器qi之zhi後hou，保bao證zheng原yuan煤mei在zai球qiu磨mo機ji內nei同tong來lai自zi空kong氣qi預yu熱re器qi的de熱re風feng和he排pai粉fen機ji出chu口kou的de再zai循xun環huan風feng混hun合he，將jiang原yuan煤mei幹gan燥zao，並bing研yan磨mo成cheng煤mei粉fen，而er煤mei粉fen隨sui排pai風feng機ji所suo產chan生sheng的de負fu壓ya氣qi流liu，經jing細xi粉fen分fen離li器qi把ba風feng、粉分開，煤粉落入煤粉倉中貯存，剩餘氣體內含有5～10%的風、粉(fen)混(hun)合(he)物(wu)，經(jing)排(pai)粉(fen)風(feng)機(ji)出(chu)口(kou)作(zuo)為(wei)三(san)次(ci)風(feng)送(song)入(ru)爐(lu)膛(tang)或(huo)排(pai)入(ru)一(yi)次(ci)風(feng)箱(xiang)作(zuo)為(wei)一(yi)次(ci)風(feng)與(yu)給(gei)粉(fen)機(ji)落(luo)下(xia)的(de)煤(mei)粉(fen)混(hun)合(he)送(song)入(ru)爐(lu)膛(tang)。通(tong)過(guo)上(shang)述(shu)流(liu)程(cheng)介(jie)紹(shao)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，在(zai)製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)中(zhong)排(pai)粉(fen)機(ji)主(zhu)要(yao)為(wei)製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)負(fu)壓(ya)。在(zai)對(dui)排(pai)粉(fen)機(ji)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)後(hou)通(tong)過(guo)將(jiang)排(pai)粉(fen)機(ji)入(ru)口(kou)風(feng)門(men)全(quan)開(kai)
，同(tong)時(shi)適(shi)當(dang)調(tiao)節(jie)出(chu)口(kou)風(feng)門(men)，完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)為(wei)製(zhi)粉(fen)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)負(fu)壓(ya)的(de)需(xu)要(yao)並(bing)且(qie)不(bu)對(dui)三(san)次(ci)風(feng)造(zao)成(cheng)影(ying)響(xiang)。

三、鍋爐相關水泵工藝介紹

　　3.1 鍋爐給水泵

　　geishuibengderenwushijiangchuyangqizhushuixiangneidejuyouyidingwendudegeishui
，tongguogeishuibengchanshengzugoudeyalidaruqibao
，qibaoneiqiyefenli，shuisongrureguolu，zaiguoluhuanlengbizhongjiarechanshengzhengqihoujinruzhengqilunjizuogong
，daidongfadianjizufadian。genjudiannengshengchandetedianhereguoluyunxingdeteshuyaoqiu，geishuibengbixulianxubuduandiyunxing。zhebujinguanxidaozhengchangfadian，erqieyezhijieguanxidaoguolushebeideanquan。yinci，guolugeishuibengzaifadianchangshizuiweizhongyaodeshuibeng
，haochengfadianjizudexinzang。geishuibenggongyiliuchengruxiatu1所示：

　　

　　圖1 水泵工藝流程圖

　　目前由於現場大部分鍋爐給水泵均采用閥門來調節流量、壓力等參數來滿足鍋爐運行所需給水的需要, 在這種調節方式下
，係統主要存在的幾個問題：

　　1) 采用給水泵定速運行，閥門調整節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低
，造成能源的浪費。

　　2) 當流量降低閥位開度減小時，調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞，壓力損失嚴重，造成能耗增加。

　　3) 長期的40～70％閥門開度
，加速閥體自身磨損，導致閥門控製特性變差。

　　4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能
，嚴重時導致閥門泄漏
，不能關嚴等情況發生。

　　5) 設備使用壽命短、日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的極大浪費。

　　解決上述問題的重要手段之一是采用變頻調速控製技術。利用高壓變頻器對給水泵電機進行變頻控製
，實現給水流量的變負荷調節。這樣
，不僅解決了控製閥調節線性度差、純滯延大等難以控製的缺點
，而且提高了係統運行的可靠性；gengzhongyaodeshijianxiaoleyintiaojiefamenkongkoubianhuazaochengdeyaliusunshi，jianqinglekongzhifademosun，jiangdilexitongduiguanlumifengxingnengdepohuai，yanchangshebeideshiyongshouming，weihuliangjianxiao
，gaishanlexitongdejingjixing，jieyuenengyuan
，weijiangdidianchangchangyongdianlvtigonglelianghaodetujing。

　　3.2 鍋爐凝結水泵

　　汽輪機做功後的尾氣大部分蒸氣被凝結器循環冷卻水冷凝成水，凝結水進入熱井中，由凝結泵（兩用一備）抽出
，經軸封冷卻器和水位自動調整裝置後，一部分通過低壓加熱器經過加熱後送至除氧器；另一部分通過再循環調節閥回到熱井中，保證熱井液位。凝結水泵工藝流程圖如下圖2所示：

　　

　　圖2 凝結水泵工藝流程圖

　　目前電廠機組中凝泵的配置基本都是一用一備，某台泵運行一段時間後

，要經常倒泵，而且凝泵出口的水壓力
、流量采用閥門調節流量 , 在這種調節方式下，係統主要存在的幾個問題：

　　1) 采用凝結泵定速運行，閥門調整節流損失大
、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低
，造成能源的浪費。

　　2) 當流量降低閥位開度減小時
，調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞
，壓力損失嚴重，造成能耗增加。

　　3) 長期的40～70％閥門開度，加速閥體自身磨損，導致閥門控製特性變差。

　　4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能，嚴重時導致閥門泄漏，不能關嚴等情況發生。

　　5) 由於經常倒泵、泵經常直起
，致使管網受衝擊較大
，相關設備使用壽命短
、日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的極大浪費。

　　解jie決jue上shang述shu問wen題ti的de重zhong要yao手shou段duan之zhi一yi是shi采cai用yong變bian頻pin調tiao速su控kong製zhi技ji術shu。利li用yong高gao壓ya變bian頻pin器qi對dui凝ning結jie泵beng電dian機ji進jin行xing變bian頻pin控kong製zhi，實shi現xian給gei水shui流liu量liang的de變bian負fu荷he調tiao節jie。這zhe樣yang，不bu僅jin解jie決jue了le控kong製zhi閥fa調tiao節jie線xian性xing度du差cha
、純滯延大等難以控製的缺點，而且提高了係統運行的可靠性；gengzhongyaodeshijianxiaoleyintiaojiefamenkongkoubianhuazaochengdeyaliusunshi，jianqinglekongzhifademosun，jiangdilexitongduiguanlumifengxingnengdepohuai，yanchangshebeideshiyongshouming，weihuliangjianxiao
，gaishanlexitongdejingjixing，jieyuenengyuan
，weijiangdidianchangchangyongdianlvtigonglelianghaodetujing。

　　3.3 鍋爐循環水泵

　　火huo力li發fa電dian廠chang中zhong的de循xun環huan水shui泵beng是shi為wei汽qi輪lun機ji的de凝ning汽qi器qi提ti供gong冷leng卻que水shui的de重zhong要yao輔fu機ji設she備bei。作zuo完wan功gong的de蒸zheng汽qi在zai凝ning汽qi器qi中zhong凝ning結jie而er放fang出chu的de大da量liang汽qi化hua潛qian熱re，必bi須xu由you循xun環huan水shui帶dai走zou，一yi般ban循xun環huan水shui泵beng流liu量liang較jiao大da
，但dan揚yang程cheng較jiao低di。

　　火電廠的循環水供水係統有兩種：一種為開式循環供水係統，冷卻水直接取自江河湖海，使用後仍排向江河湖海，南方多采用此種方式
；另ling一yi種zhong為wei閉bi式shi循xun環huan供gong水shui係xi統tong，循xun環huan水shui經jing凝ning汽qi器qi加jia熱re後hou
，排pai向xiang冷leng卻que裝zhuang置zhi，一yi般ban為wei冷leng卻que水shui塔ta，經jing冷leng卻que後hou再zai供gong凝ning汽qi器qi使shi用yong，北bei方fang缺que水shui地di區qu多duo采cai用yong此ci種zhong方fang式shi。通tong常chang開kai式shi循xun環huan供gong水shui係xi統tong對dui循xun環huan水shui泵beng的de揚yang程cheng要yao求qiu較jiao之zhi閉bi式shi循xun環huan供gong水shui係xi統tong要yao低di，開kai式shi循xun環huan供gong水shui係xi統tong水shui泵beng的de揚yang程cheng在zai10~20m之間
，采用較多的是軸流式水泵
；閉式循供水係統水泵的揚程較高，一般在15~25m之間。軸流式水泵
，鈄流式水泵和離心式水泵都是循環水泵廣泛采用的型式。

　　南方電廠和北方電廠的循環水泵是不一樣的。在南方，由於江、河、湖泊的水源充足，一般多采用開式循環水係統：由江河中抽上來
，進入汽輪機凝汽器
，經熱交換後直接排向江河，落差比較小
，因而循環水泵的調速範圍比較大（但循環水泵的揚程也較小）。在zai北bei方fang，由you於yu水shui資zi源yuan緊jin張zhang，冷leng卻que水shui要yao循xun環huan使shi用yong
，每mei台tai機ji組zu建jian一yi座zuo冷leng卻que水shui塔ta，一yi條tiao壓ya力li循xun環huan水shui管guan，一yi條tiao雙shuang孔kong自zi流liu水shui溝gou。經jing凝ning汽qi器qi熱re交jiao換huan後hou的de熱re水shui由you循xun環huan水shui泵beng壓ya入ru水shui塔ta
，從cong塔ta中zhong經jing蜂feng窩wo材cai料liao噴pen淋lin而er下xia，再zai進jin入ru凝ning汽qi器qi循xun環huan使shi用yong。一yi般ban水shui塔ta高gao程cheng在zai70~80米左右，水位高度也在10－20mizuoyou，yincixunhuanshuibengtiaosuhoudechukouyangchengyougezuidizhi，zhejiuxianzhilexunhuanshuibengdetiaosufanwei
，yinweixunhuanshuibengchukouyangchengdeyuliangbingbuda，tiaosuhouxunhuanshuibengdechukouyangchengruoxiaoyushuitashuiweigaocheng，lengqueshuijiuhuidabujinshuitaqu，xunhuanshuibengjiubunengzhengchanggongzuo。

　　qilunjiningqiqidexunhuangongshuixitong，youyoudanyuanzhihemuguanzhizhifen。xiaoxinghuodianjizucaiyongdemuguanzhixunhuangongshuixitongshijiangsuoyoudexunhuanshuibengbinglianzaiyigengongshuimuguanshang
，ningqiqiyebinglianzaigongpaishuiguanshang。zhejiuyaoqiubingliandexunhuanshuibengtexingxiangjin，bingliandeningqiqideshuizuyeyaojiejin，fouzehuishixunhuanshuibengfuhefenpeibujunheshuizudadeningqiqibunenghuodezugoudelengqueshuieryingxiangqilunjizhenkong。danjirongliangzai300MW以上的機組，一般采用單元製循環水供水係統，設計3台循環水泵，冬季1台運行，一台備用
，一台檢修；夏季二台運行
，1台備用。如果循環水泵同時停運，必然會導致機組停運，甚至可能造成汽輪機化瓦等惡性事故的發生。

　　在(zai)可(ke)能(neng)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，循(xun)環(huan)水(shui)泵(beng)宜(yi)采(cai)用(yong)動(dong)葉(ye)調(tiao)節(jie)或(huo)轉(zhuan)速(su)調(tiao)節(jie)方(fang)式(shi)，以(yi)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)。動(dong)葉(ye)調(tiao)節(jie)在(zai)軸(zhou)流(liu)泵(beng)上(shang)已(yi)有(you)較(jiao)多(duo)的(de)使(shi)用(yong)，轉(zhuan)速(su)調(tiao)節(jie)可(ke)采(cai)用(yong)定(ding)速(su)電(dian)動(dong)機(ji)加(jia)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)調(tiao)速(su)和(he)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)電(dian)動(dong)機(ji)調(tiao)速(su)方(fang)式(shi)。目(mu)前(qian)應(ying)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)運(yun)行(xing)台(tai)數(shu)來(lai)實(shi)現(xian)流(liu)量(liang)的(de)調(tiao)節(jie)。例(li)如(ru)單(dan)元(yuan)製(zhi)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)用(yong)2台循環水泵並聯供一台機組時，當冬季或負荷較低時，可停用一台循環水泵以調節水量，節省電耗。但由於供水管道阻力特性是按2台(tai)泵(beng)並(bing)聯(lian)設(she)計(ji)的(de)，當(dang)一(yi)台(tai)泵(beng)運(yun)行(xing)時(shi)，運(yun)行(xing)泵(beng)的(de)流(liu)量(liang)將(jiang)顯(xian)著(zhu)增(zeng)加(jia)
，運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)偏(pian)離(li)最(zui)佳(jia)工(gong)況(kuang)較(jiao)遠(yuan)。尤(you)其(qi)是(shi)軸(zhou)流(liu)泵(beng)，其(qi)效(xiao)率(lv)曲(qu)線(xian)較(jiao)陡(dou)，偏(pian)離(li)最(zui)佳(jia)工(gong)況(kuang)點(dian)後(hou)，效(xiao)率(lv)下(xia)降(jiang)很(hen)快(kuai)。母(mu)管(guan)製(zhi)供(gong)水(shui)方(fang)式(shi)下(xia)，並(bing)列(lie)運(yun)行(xing)的(de)泵(beng)組(zu)台(tai)數(shu)較(jiao)多(duo)，水(shui)量(liang)的(de)調(tiao)節(jie)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)運(yun)行(xing)泵(beng)組(zu)的(de)台(tai)數(shu)
，或(huo)者(zhe)變(bian)更(geng)大(da)小(xiao)泵(beng)的(de)搭(da)配(pei)方(fang)式(shi)來(lai)實(shi)現(xian)。調(tiao)整(zheng)後(hou)泵(beng)的(de)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)也(ye)會(hui)偏(pian)離(li)最(zui)佳(jia)工(gong)況(kuang)，但(dan)較(jiao)單(dan)元(yuan)製(zhi)供(gong)水(shui)情(qing)況(kuang)要(yao)好(hao)一(yi)些(xie)。且(qie)這(zhe)種(zhong)調(tiao)節(jie)方(fang)式(shi)使(shi)汽(qi)輪(lun)機(ji)真(zhen)空(kong)度(du)不(bu)穩(wen)定(ding)
，不(bu)利(li)於(yu)汽(qi)輪(lun)機(ji)的(de)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing)。如(ru)采(cai)用(yong)動(dong)葉(ye)調(tiao)節(jie)或(huo)轉(zhuan)速(su)調(tiao)節(jie)方(fang)式(shi)時(shi)，其(qi)運(yun)行(xing)經(jing)濟(ji)性(xing)就(jiu)好(hao)得(de)多(duo)。

　　若ruo進jin行xing變bian頻pin調tiao速su改gai造zao，既ji可ke節jie能neng降jiang耗hao
，又you能neng根gen據ju機ji組zu負fu荷he和he季ji節jie的de變bian化hua調tiao節jie冷leng卻que水shui的de流liu量liang，達da到dao汽qi輪lun機ji最zui有you利li真zhen空kong的de控kong製zhi目mu的de
，實shi現xian了le汽qi輪lun機ji真zhen空kong度du的de高gao精jing度du控kong製zhi和he經jing濟ji運yun行xing的de目mu的de。且qie運yun行xing穩wen定ding，可ke靠kao性xing高gao
，同tong時shi還hai可ke以yi消xiao除chu管guan路lu的de虹hong吸xi現xian象xiang。

　　3.4 鍋爐灰漿泵

　　灰漿泵是根據前池液麵的高度決定啟

、停電機。這樣就存在兩方麵問題:一方麵為了適應生產工藝要求，需要每天根據前池液位和衝灰管的需要不斷切換、啟停電機，前池液位高度得不到很好控製，而且頻繁工頻啟動電機對電機造成很大衝擊。灰漿泵工藝流程圖如下圖3所示：

　　

　　圖3 灰漿泵工藝流程圖

　目前由於采用閥門調節流量 , 在這種調節方式下，係統主要存在以下幾個問題：

　　1) 采用灰漿泵定速運行
，閥門調整節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低
，造成能源的浪費。

　　2) 當流量降低閥位開度減小時，調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞
，壓力損失嚴重，造成能耗增加。

　　3) 長期的40～70％閥門開度，加速閥體自身磨損
，導致閥門控製特性變差。

　　4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能

，嚴重時導致閥門泄漏，不能關嚴等情況發生。

　　5) 設備使用壽命短、日常維護量大，維修成本高，造成各種資源的極大浪費。

　　解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)之(zhi)一(yi)是(shi)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)。利(li)用(yong)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)灰(hui)漿(jiang)泵(beng)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)，在(zai)灰(hui)漿(jiang)泵(beng)前(qian)池(chi)液(ye)位(wei)設(she)置(zhi)壓(ya)力(li)式(shi)水(shui)位(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，將(jiang)測(ce)量(liang)得(de)到(dao)水(shui)位(wei)高(gao)度(du)信(xin)號(hao)，變(bian)換(huan)為(wei)4~20mA標準信號
，由電流環接口送給變頻器; 變頻器計算出當前水位與控製水位之間的偏差
，通過變頻器內置的數字PID調節器改變變頻器的輸出頻率，調節電動機的轉速
，進而控製灰漿泵前池液位的高度。這樣，不僅解決了控製閥調節線性度差
、純滯延大等難以控製的缺點，而且提高了係統運行的可靠性；更geng重zhong要yao的de是shi減jian小xiao了le因yin調tiao節jie閥fa門men孔kong口kou變bian化hua造zao成cheng的de壓ya流liu損sun失shi
，減jian輕qing了le控kong製zhi閥fa的de磨mo損sun，降jiang低di了le係xi統tong對dui管guan路lu密mi封feng性xing能neng的de破po壞huai
，延yan長chang設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming，維wei護hu量liang減jian小xiao，改gai善shan了le係xi統tong的de經jing濟ji性xing，節jie約yue能neng源yuan，為wei降jiang低di電dian廠chang用yong電dian率lv提ti供gong了le良liang好hao的de途tu徑jing。

四
、案例分析

　　4.1 項目介紹

　　1) 項目概述：該項目是英威騰電氣有限公司針對山西某發電廠一期一台300MW機組所有高壓電機進行變頻改造，主要負載包括引風機、送風機、排粉機、給水泵
、凝結水泵
、循環水泵、灰漿泵。

　　2) 現場相關設備數據：

　　進行變頻節能應用的設備統計情況如下表1所示。

　　表1 設備統計

　 4.2 係統方案：

　　4.2.1 變頻器配置

　　根據山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備的現場的額定參數和實際運行工況，再結合英威騰公司CHH100係列高壓變頻器在其它工程地應用情況，我公司所配置變頻器如下表2：

　　表2 變頻器配置

　　4.2.2 變頻器旁路切換控製方式

　　根據現場的額定參數和實際運行工況，再結合我公司的CHH100係列高壓變頻器在其它工程應用情況，我方提供的CHH100變頻器的旁路係統采用一拖一自動方案
，變頻器具有轉速跟蹤功能，變頻與工頻能夠自動切換，其一次係統如下圖所示：

　　

　　圖4 CHH100係列高壓變頻係統圖

　　變頻器由用戶開關
、自動旁路櫃、CHH100係列高壓變頻器、高壓電機組成。自動旁路櫃是由三個真空接觸器KM1、KM2、KM3和兩個高壓隔離開關QS1、QS2組成。電機以變頻方式運行時，QS1、QS2和KM1、KM2閉合，KM3斷開；電機以工頻方式運行時，KM3閉合，QS1


、QS2和KM1
、KM2斷開
，QS1

、QS2用(yong)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)維(wei)護(hu)過(guo)程(cheng)中(zhong)高(gao)壓(ya)隔(ge)離(li)。變(bian)頻(pin)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)轉(zhuan)速(su)跟(gen)蹤(zong)技(ji)術(shu)，變(bian)頻(pin)與(yu)工(gong)頻(pin)之(zhi)間(jian)切(qie)換(huan)在(zai)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)以(yi)不(bu)用(yong)停(ting)機(ji)自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)。自(zi)動(dong)旁(pang)路(lu)櫃(gui)嚴(yan)格(ge)按(an)照(zhao)“五防”聯鎖要求設計，變頻輸出開關KM2和工頻開關KM3互鎖
，完全能夠保證變頻器安全運行。

　　4.2.3 變頻器控製方式

　　? 變頻調速裝置提供如下三種調速控製方式：

　　本機控製時通過高壓變頻器控製櫃上觸摸屏(鍵盤),也可以通過遠程控打操作箱的起停按鈕進行控製高壓變頻器啟動
、停止
，可以調整電機轉速
、頻pin率lv。遠yuan程cheng控kong製zhi放fang在zai控kong製zhi室shi，設she有you操cao作zuo台tai和he上shang位wei機ji，由you配pei電dian工gong操cao作zuo控kong製zhi。通tong過guo上shang位wei機ji配pei電dian工gong可ke以yi隨sui時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing情qing況kuang
，通tong過guo操cao作zuo台tai可ke實shi現xian對dui高gao壓ya變bian頻pin器qi進jin行xing簡jian單dan的de遠yuan方fang操cao作zuo。配pei電dian工gong可ke以yi根gen據ju工gong況kuang自zi由you選xuan定ding高gao壓ya變bian頻pin器qi“手動/自動”調速運行。

　　CHH100高壓變頻調速係統提供16路數字量輸入，8路繼電器輸出，3路模擬量輸入，4路模擬量輸出，1路高速脈衝輸入，1路高速脈衝輸出端子，以上提供的用戶端子均為可編程端子，每個端子的功能都可以使用功能碼進行設定。

　　(1) 端子控製方式：變頻器具有端子控製的接口
，用戶可將控製信號接於變頻器的接口，監控變頻器。

　　(2) 就地鍵盤控製方式：可以在變頻器就地操作鍵盤調節變頻器頻率。

　　(3) 就地觸摸屏控製方式：可以在變頻器就地觸摸屏監控變頻器。

　 高壓變頻器具有遠程和本機控製功能。

　　本機控製時通過高壓變頻器控製櫃上觸摸屏可就地人工啟動、停止高壓變頻器
，可以調整電機轉速、頻pin率lv。遠yuan程cheng控kong製zhi放fang在zai控kong製zhi室shi，設she有you操cao作zuo台tai和he上shang位wei機ji，由you配pei電dian工gong操cao作zuo控kong製zhi。通tong過guo上shang位wei機ji配pei電dian工gong可ke以yi隨sui時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing情qing況kuang，通tong過guo操cao作zuo台tai可ke實shi現xian對dui高gao壓ya變bian頻pin器qi進jin行xing簡jian單dan的de遠yuan方fang操cao作zuo。配pei電dian工gong可ke以yi根gen據ju工gong況kuang自zi由you選xuan定ding高gao壓ya變bian頻pin器qi“手動/自動”調速運行。

五、項目改造效果

　　5.1 節能收益

　　考慮管網阻力損失等因素的影響
，理論上綜合平均節能值在15%以上。按照節能15%和電價0.55元/度算計，每天24個小時不間斷運行,年運行330天計算，相關數據統計如下表3：

　　表3 數據統計表

　　5.2  項目總結

　　     該項目整體改造效果統計如下表所示：

　　　由上述數據可見
，投入深圳市英威騰電氣股份有限公司生產的CHH100係列高壓變頻器後，該山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備全年節約電費均可達1151．51萬元左右。另外
，由於深圳市英威騰電氣股份有限公司生產CHH100係列高壓變頻器功率因數可達0.95以上
，大於電機功率因數0.89，減(jian)少(shao)大(da)量(liang)無(wu)功(gong)。並(bing)且(qie)實(shi)現(xian)電(dian)機(ji)軟(ruan)啟(qi)動(dong)
，可(ke)避(bi)免(mian)因(yin)大(da)電(dian)流(liu)啟(qi)動(dong)衝(chong)擊(ji)造(zao)成(cheng)對(dui)電(dian)機(ji)絕(jue)緣(yuan)的(de)影(ying)響(xiang)

，減(jian)少(shao)電(dian)機(ji)維(wei)護(hu)量(liang)，節(jie)約(yue)檢(jian)修(xiu)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)，同(tong)時(shi)電(dian)機(ji)壽(shou)命(ming)大(da)幅(fu)度(du)延(yan)長(chang)。減(jian)輕(qing)了(le)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)
，深(shen)受(shou)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)和(he)維(wei)修(xiu)人(ren)員(yuan)的(de)歡(huan)迎(ying)。

六、結束語

　　高壓變頻裝置節能效果明顯，采用變頻調速後，實現了電機的軟啟動，延長電機的壽命，也減少了管道的振動與磨損；總之，采用了深圳英威騰電氣股份有限公司的自主研發、生產的多單元串聯的高─高形式的CHH100係列高壓變頻器調速裝置在山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備的調速改造中應用是相當成功的。該係列變頻器的先進性、可靠性已得到許多工業應用的證實。

　參考文獻：

　　[1] 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》深圳市英威騰電氣股份有限公司

　　[2]  徐甫榮  《高壓變頻調速技術工程實踐》中國電力出版社  2012-01出版