內(nèi)蒙蒙達(dá)電廠-1-4#機(jī)組低加疏水泵變頻系統(tǒng)
電廠125MW機(jī)組低壓加熱器疏水系統(tǒng)采用逐級(jí)自流和低加疏水泵聯(lián)合運(yùn)行方式，疏水泵定速運(yùn)行時(shí)普遍存在泵故障率高、管道振動(dòng)大、投運(yùn)率不高等問(wèn)題。利用變頻技術(shù)將低加水位控制方式由閥門調(diào)節(jié)改為疏水泵變頻調(diào)速控制，實(shí)踐表明疏水泵運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，節(jié)能效果顯著。電廠汽輪機(jī)其回?zé)嵯到y(tǒng)由七段抽汽、凝汽器、兩臺(tái)高壓加熱器(以下簡(jiǎn)稱高加)、四臺(tái)低壓加熱器(以下簡(jiǎn)稱低加)及除氧器組成。疏水系統(tǒng)高加部分由高壓到低壓逐級(jí)疏水到除氧器，低加疏水從4號(hào)到3號(hào)再到2號(hào)低加，然后經(jīng)疏水泵打入#3低加凝結(jié)水入口母管上，1號(hào)低加疏水至凝汽器。疏水泵為150NW-78×2型，揚(yáng)程160m，功率55kW，轉(zhuǎn)速2970r/min。疏水泵出口流量采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)整。
1.低加疏水泵變頻改造前存在的問(wèn)題
(1)低加疏水泵由于定速，運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)閥節(jié)流量大，出口壓力高，經(jīng)常發(fā)生泵軸封盤(pán)根處大量漏水造成工質(zhì)損失，同時(shí)容易引起軸承進(jìn)水，不僅影響泵的正常運(yùn)行甚至損壞軸承和泵，而且能量損失大。
(2)泵出口調(diào)節(jié)閥線性度不高，影響自動(dòng)調(diào)節(jié)的穩(wěn)定投運(yùn)。
(3)由于調(diào)節(jié)性能不好，經(jīng)常發(fā)生低加疏水水位過(guò)低或無(wú)水位空泵運(yùn)行，造成疏水泵汽蝕，疏水管道振動(dòng)大，電流變化幅度大，泵葉輪及導(dǎo)葉輪、泵軸、軸承、盤(pán)根等部件損壞，影響泵使用壽命，維修工作量大，費(fèi)用高;嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)水位過(guò)高，使低加水位高保護(hù)動(dòng)作，影響機(jī)組安全運(yùn)行。
近年來(lái)，隨著變頻技術(shù)的日漸完善和成熟，我公司在2006年5月#2機(jī)組大修時(shí)采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)2B低加疏水泵進(jìn)行變頻改造。經(jīng)一年多的運(yùn)行表明，改造后低加疏水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，節(jié)能顯著。
低加疏水泵變頻調(diào)速的控制原理是通過(guò)其水位自動(dòng)控制單元(位于DCS系統(tǒng)內(nèi))輸出信號(hào)量至變頻器，由變頻器根據(jù)此信號(hào)量控制變頻器來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變泵的出力，當(dāng)水位低時(shí)，使變頻器輸出頻率升高，達(dá)到控制低加水位的目的。
2.變頻調(diào)速控制系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要由自動(dòng)控制單元(位于DCS系統(tǒng)中進(jìn)行自行改進(jìn))、變頻器及疏水泵等組成。變頻器采用丹佛斯VLT5000系列，它主要分主回路和控制回路兩部分:主回路由整流器、濾波環(huán)節(jié)和逆變器組成，用來(lái)為電機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源，其中整流器將工頻電源變換為直流電源，濾波環(huán)節(jié)吸收整流器和逆變器之間的電壓波動(dòng)，而逆變器將直流電源再變換為交流電源。控制回路則給主回路提供信號(hào)，由頻率與電壓的運(yùn)算回路、主回路的電壓/電源檢測(cè)回路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)回路、將運(yùn)算回路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)回路以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)回路組成。
3.改造方法
(1)原有的手動(dòng)啟停及聯(lián)鎖、互鎖保留，以控制兩套裝置的工作電源開(kāi)關(guān)。
(2)變頻器控制柜安裝在主廠房5米層低壓開(kāi)關(guān)室內(nèi)，有全自動(dòng)、手動(dòng)和定速運(yùn)行三種控制方式。在集控室內(nèi)設(shè)監(jiān)視及遠(yuǎn)方操作裝置，并保留原疏水泵的斷路器及控制開(kāi)關(guān)。接線方式改為從原疏水泵動(dòng)力盤(pán)電纜到變頻控制柜，再?gòu)淖冾l控制柜引動(dòng)力電纜到電動(dòng)機(jī)。
(3)正常運(yùn)行方式為2B疏水泵自動(dòng)變頻運(yùn)行，2A泵作工頻備用方式。當(dāng)2B疏水泵系統(tǒng)出現(xiàn)故障跳閘時(shí)，2A疏水泵自啟動(dòng)運(yùn)行，以確保低加疏水系統(tǒng)的節(jié)能效果。
(4)變頻器發(fā)生故障后由DCS聯(lián)鎖自啟動(dòng)另一臺(tái)疏水泵工頻運(yùn)行，水位控制切換至由泵出口調(diào)節(jié)閥來(lái)控制。
改造后效果
(1)低加疏水泵采用變頻調(diào)節(jié)控制方式后，自動(dòng)控制性能優(yōu)良，低加水位基本穩(wěn)定，一般波動(dòng)范圍在50mm以內(nèi);疏水泵穩(wěn)定運(yùn)行，噪音低、電流小、電流波動(dòng)值低;低加系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，未出現(xiàn)過(guò)低水位或高水位運(yùn)行情況。
(2)疏水泵采用變頻調(diào)節(jié)控制方式，避免了低加無(wú)水位運(yùn)行以及疏水泵葉片汽蝕及打空泵、竄軸等現(xiàn)象，減少泵軸承發(fā)熱、磨損，延長(zhǎng)了疏水泵壽命。改造后一年來(lái)，未發(fā)生過(guò)泵出口管道振動(dòng)和損壞泵葉輪、導(dǎo)葉輪、軸承等部件現(xiàn)象，基本上無(wú)維護(hù)量。
(3)疏水泵變頻控制后，消除了泵出口調(diào)節(jié)閥節(jié)流造成的能量損耗，同時(shí)有效地降低了泵和電機(jī)的空載損耗。
