關(guān)于300MW機組凝泵變頻器深度調(diào)節(jié)優(yōu)化的思考

【摘要】凝結(jié)水泵為汽輪機主要耗電輔機之一，本文主要通過對凝結(jié)水泵變頻改造后系統(tǒng)和運行方式進行進一步優(yōu)化，達到節(jié)能和提高機組經(jīng)濟性的目的。

【關(guān)鍵詞】凝結(jié)水泵；運行方式；節(jié)能

1、系統(tǒng)概況

某電廠采用哈爾濱汽輪機有限責任公司生產(chǎn)的亞臨界凝汽式汽輪機。凝結(jié)水系統(tǒng)的作用是將汽輪機低壓缸排汽經(jīng)凝汽器凝結(jié)在熱井中的凝結(jié)水輸送至除氧器，同時向汽機低壓缸軸封汽、低旁、本擴、高擴、小機排汽、低壓軸封、輔汽、暖通用汽等提供減溫水，向汽泵、電泵提供密封水。4臺機組分別設(shè)有兩臺100%容量的定速凝結(jié)水泵，除氧器水位通過凝泵出口的除氧器水位調(diào)節(jié)站進行調(diào)節(jié)。在機組正常運行中，除了給泵組密封水和主機低壓缸軸封減溫水外，其余用戶幾乎都不適用。本文將主要以該廠1號機組為例，探討如何對凝泵變頻器的運行方式進行優(yōu)化，以達到最大限度的發(fā)揮凝泵變頻器節(jié)能作用的目的。

2、1號機變頻器當前的運行情況

該廠4臺機組的凝泵加裝變頻器后，由于擔心凝結(jié)水出口母管壓力過低會影響到機組的安全運行，在低負荷時都習慣將凝結(jié)水母管壓力維持在1.2MPa以上運行。經(jīng)運行中調(diào)整發(fā)現(xiàn)，當1號機組負荷下降至240MW時，若要保持凝結(jié)水母管壓力在1.2MPa以上運行，就需采取關(guān)閉除氧器水位調(diào)節(jié)站旁路電動門的并增到凝泵變頻器頻率的方法來維持除氧器水位。

3、1號機凝泵變頻運行方式優(yōu)化方案

機組正常運行中，凝結(jié)水用戶除了給泵組密封水和主機低壓缸軸封汽減溫水外，其余用戶幾乎都不使用，且對凝結(jié)水壓力要求也不高。通過運行觀察，在凝結(jié)水壓力降低時，低壓缸軸封汽溫度均能夠滿足要求。因此，在降低凝結(jié)水母管壓力運行時，主要考慮給泵組各臺泵的密封水能壓力否滿足要求，同時將低旁閉鎖開的壓力值降至0.7MPa即可。結(jié)合1號機當前的運行工況提出了以下兩種優(yōu)化方案，兩方案均是在不同情況下以滿足給泵組密封水壓力要求為前提來進行運行優(yōu)化的。

（1）優(yōu)化運行方案一：將凝泵出口母管壓力降低至1MPa左右運行

針對1號機組的情況，在負荷降至240MW及以下時，不再采用關(guān)除氧器水位調(diào)節(jié)站旁路電動門的方法來調(diào)整水位，而是通過直接減凝泵變頻器的方法來實現(xiàn)，這樣做的好處就是保持凝泵出口管道的通流面積始終處于最大，通過降凝泵轉(zhuǎn)速來調(diào)整流量，充分地發(fā)揮了凝泵變頻器的節(jié)能作用。經(jīng)運行中調(diào)整發(fā)現(xiàn)，當負荷降至220MW以下時，若繼續(xù)保持除氧器水位調(diào)節(jié)站旁路門全開，通過減頻率的方法來維持除氧器的水位，此時凝泵出口壓力會降至1 MPa以下，電泵密封水壓力會低至40KPa左右，A、B汽泵的密封水壓力已大幅度下降，但仍能維持在70KPa以上，各負荷段的參數(shù)及調(diào)整手段見表1。

（2）優(yōu)化方案二：在A、B汽泵和電泵密封水調(diào)節(jié)站旁路上加裝調(diào)節(jié)門，盡可能的保持除氧器水位調(diào)節(jié)站旁路電動門全開

通過調(diào)整各給泵密封水調(diào)節(jié)站旁路手動門開度的方法可以大幅度的減小除氧器水位調(diào)節(jié)站的節(jié)流，很好的發(fā)揮了凝泵的變頻節(jié)能功效，凝泵電流在方案一的基礎(chǔ)上又有了一定幅度的下降，具體參數(shù)見表1。針對這一情況，在各臺給泵的密封水調(diào)節(jié)站旁路上加裝調(diào)節(jié)門，這樣既可很好的控制密封水差壓在正常范圍內(nèi)，同時還能隨時根據(jù)負荷的變法及時在DCS上進行調(diào)整，達到長期安全運行的目的。

4、兩種優(yōu)化方案經(jīng)濟性對比

表1分別列舉了在不同運行方式、不同負荷段凝泵的電流。若按1號機平均每天負荷在240MW以下運行時間為12h（豐水期運行時間遠遠大于12h），一年按運行300天計算，方案一每年可節(jié)約電能1.732×6.3×5.14×12×0.9×300=181717kWh，方案二每年可節(jié)約電能1.732×6.3×8.34×12×0.9×300=294848kWh。通過對比發(fā)現(xiàn)，方案二的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在210MW以下，平均電流比方案一下降達4.59A。若上網(wǎng)電價按每0.33元/kWh計算，方案二比方案一多節(jié)約成本37333元。

5、結(jié)論

通過對各給泵密封水調(diào)節(jié)站旁路加裝調(diào)節(jié)門，采用方案二進行系統(tǒng)和運行方式優(yōu)化，每年可節(jié)約廠用電量294848kWh，可節(jié)約成本97300元，最大限度降低生產(chǎn)廠用電率，達到節(jié)能和提高機組經(jīng)濟性的目的。

參考文獻

[1]哈爾濱電機有限責任公司《N300-16.7/537/537-2型汽輪機產(chǎn)品說明書》

作者簡介

聶遠志（1980- ），男，工學學士，工程師，中電投貴州黔西中水發(fā)電有限公司生產(chǎn)技術(shù)部副主任。