凝结水泵节能措施
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凝结水泵节能措施
一、项目概述
我公司在印尼项目18×150MW纯凝机组，每台机组配置2台凝结水泵，工作时一台运行，一台备用。根据150MW常规配置，凝结水泵电机电压6KV，功率400KW。
二、凝结水泵改为变频调节必要性
水泵的流量与其转速的平方成正比，消耗的功率与其转速的立方成正比，通过降低水泵的转速降低其流量时，水泵消耗的功率会大幅降低。由于凝结水泵出力随着机组负荷的降低而降低，如将凝结水泵出力的调节由节流调节改造为通过变速来调节，则水泵的节流损失减小，消耗的功率减少，达到节电的效果。
凝结水泵为多级离心式，如果机组偏离额定工况，使得凝结水泵的偏离其经济运行工况点较多时，根据离心泵性能曲线可知，在转速一定情况下，此时凝结水泵的效率会比额定工况时效率降低很多，同时水泵的叶轮和轴承磨损也大，凝结水泵的维护检修量增大。采用变频调速后，在凝结水泵偏离额定工况较多时，相对能提高凝结水泵的效率。
三、凝结水泵变频改造方案
2台凝结水泵加装1套高压变频器，变频器采用“1拖2”运行方式，将变频器的调节功能和除氧器水位反馈信号接入DCS系统控制，在DCS系统进行变频器的频率自动和手动调节，进而实现凝结水泵转速和水量的自动和手动控制，同时将变频器的保护、监视、连锁信号接入DCS系统。
在进行变频器改造后，应考虑变频器功率模块散发热量多，要加强通风，保证变频器柜的正常工作温度，变频器柜门滤网需维护人员定期清洗，减少设备故障率。
四、凝结水泵变频改造后经济性
由于目前还没有150MW机组凝结水泵进行变频改造后相关运行数据，下面是华能嘉祥发电有限公司2×330MW机组凝结水泵改造后有关运行数据，可以借鉴。嘉祥电厂在2008年5月12日对2号机凝泵进行变频改造，下表为2号机B凝结水泵改变频后与改造前工频运行电流比较：
机组负荷(MW) 215 231 247 264 280 297 313 330
机组负荷率 65％ 70％ 75% 80% 85% 90% 95% 100%
改变频前电流（A） 70 73 76 79 82 85 7 92
改变频后电流（A） 52 56 60 66 70 75 80 88
节电率 50% 45.8% 44% 30% 23% 15% 11.5% 8%
5月14日统计不同负荷利用小时数 9 4 2 3 4 1 0 1
以5月14日为例统计总节电率 38.6％
(1）按该厂年利用5000小时计算，计算凝泵改变频前年统计耗电量约为457.8万KWh, 改变频后全年节约电量计算如下:
457.8×38.6％=176.7(万KWh)
按该厂上网电价0.3549元/KWh，每年经济效益约为：
176.7×0.3549=62.7（万元） （2）根据印尼工业园热电厂运行情况，机组运行时间按8000h，负荷率按90％，参照东海电厂150MW机组，负荷130MW时凝结水泵（工频）电流29A，根据上述表格改变频后节电率按15%考虑，改变频后全年可节省电量为：
29×6×1.732×0.85×8000×0.15=30.7（万KWh）
上网电价按0.4元/KWh,每年可节约经济效益为：
30.7×0.4 =12.3(万元)
经过咨询了解，1台1000KW变频器价格大概为85万元，印尼项目热电厂凝结水泵功率按400KW，变频器价格大约34万元，变频器改造后设备回收成本为：
34/12.3 =2.8(年)
通过以上数据计算，印尼项目150MW机组凝结水泵改为变频后，大约2.8年就可回收成本。
五、凝结水泵变频改造后的保护逻辑设置
为了提高运行经济性，应使除氧器水位调节阀尽可能的保持全开位置，以减少管道阻力和节流损失。
1、在升负荷时，凝泵变频转速在61％（将来与调试所协商确定，主要考虑不影响除氧器上水和满足凝结水减温水用户需要）的固定转速运行，由除氧器水位调节阀来调节除氧器水位。当调节阀开度大于95％，闭锁调节阀调节，切换至凝泵变频调节除氧器水位。
2、降负荷时，除氧器水位调节阀在全开位置，由凝泵变频调节，逐渐降低凝泵转速至61％时，闭锁凝泵转速，切换至调节阀调节除氧器水位。
3、在除氧器水位调节阀及旁路电动门全开的情况下，若发生凝结水泵跳闸、另一台凝结水泵联动（工频运行），由于除氧器水位调节阀及旁路电动门全开可造成除氧器水位升高满水，为此增加除氧器水位调节阀、旁路电动门联锁：
1）在除氧器水位调节阀联锁投入情况下，发生凝结水泵跳闸、另一台凝结水泵联动，除氧器水位调节阀联超驰关至40%。
2）在除氧器水位调节旁路电动门联锁投入情况下，发生凝结水泵跳闸、另一台凝结水泵联动，除氧器水位调节旁路电动门联关。
六、凝结水泵节能运行的考察情况
经过考察了解，一些电厂凝结水泵采用变频调节，有的电厂原设计为工频，后进行技改，改为变频调节。东方希望有色金属有限公司350MW机组凝结水泵采用变频调节；济阳光大环保能源有限公司（2×18MW）凝结水泵也是采用变频调节；华能嘉祥发电有限公司（2×330MW）在罗茨泵考察时，与电厂生产领导交流得知，该厂凝结水泵原设计为工频，后进行技术改造，凝结水泵全部改为变频调节；华能曲阜电厂（2×220MW）凝结水泵原设计为工频，后改为“1拖2”变频调节。
七、总结与建议
为了降低厂用电，提高电厂运行经济性，同时借鉴其它电厂凝结水泵的节能运行方式，建议我公司印尼工业园热电厂每台机组配置的2台凝结水泵，可以采用“1拖2”变频调节方式，并将凝结水保护逻辑按上述建议进行设置，这样既可以减少变频改造的投资成本，同时还能达到节能降耗的目的。
