发电厂中立式凝结水泵的合理应用

300MW机组凝结水泵变频调速技术的应用摘要：叙述了变频调速技术在郑州裕中能源有限责任公司300MW机组凝结水系统中的应用。

介绍了凝结水泵采用变频器调速的改造方法，分析了凝结水系统的运行方式。

两台凝结水泵变频调节之间的运行切换。

经济效益显著。

运行中应注意的问题。

裕中能源公司原凝结水系统采用工频调节，除氧器水位通过凝结水系统中的除氧器上水调门调节，节流损失大，特别是在150MW负荷时，不仅节流损失大，而且会引起管道震动，给机组安全带来隐患。

电动调门调节线性差，调节品质差，除氧器水位波动大。

凝结水位过低或无水位运行，造成凝结水泵汽蚀，水泵轴向串动严重，轴承损坏，增大维护费用。

1、凝结水泵变频调速系统的改造方法安装一套凝结水泵变频调速装置，两台凝结水泵均接入变频装置，即两台凝结水泵均可以变频运行。

正常运行中，凝结水泵变频调速应满足150MW负荷至300MW负荷凝结水量调节的要求。

正常工况时，一台凝结水泵变频运行，另一台凝结水泵工频备有。

变频调速系统原理通过安装在凝结水泵变频装置中变频器的控制改变电动机供电电源的频率，使电动机转速发生变化，从而改变凝结水泵的出力以控制除氧器水位稳定在给定值附近。

变频调速系统组成主要有电源开关和电动机隔离刀闸、变频器、变频控制显示器、除氧器水位控制器，系统中电源开关及变频控制显示器均接入DCS控制，电动机隔离刀闸需在变频柜内手动操作。

如图所示：QF1、QF2开关为原＃1、2凝泵6KV段开关。

KM1～KM5及QS1～QS3为本次改造新加装的开关及刀闸，位于变频柜内。

变频调速系统实现功能a、一台凝结水泵变频调速自动运行，另一台凝结水泵联锁工频备用。

b、除氧器水位根据需要进行在线调节，保证除氧器水位稳定在给定值正负50mm以内。

c、当变频器或凝结水泵有故障时，能在不影响机组安全运行的情况下进行检修。

d、变频柜的各项保护功能完备，具有输出相间短路，输出对地短路，过电压、欠电压、过电流、过载、过热、缺项、CPU出错、瞬间停电再启动等保护功能，谐波影响几乎为零，安全可靠。

凝结水泵变频改造与应用
要】我公司热电车间的发电汽轮机现有两台4n6x-2抽凝式凝结水泵，由于该车间投产比较早，自动化程度比较低，除氧器和热井水位仍要依靠运行人员手动调节，不仅增加了工人的劳动强度，而且严重影响了机组的安全经济运行，针对这一问题，提出了其中一台凝泵由工频泵改为变频泵，补水由除氧器式改为凝汽器式，不仅提高了自动化程度，而且提高了经济效益。

关键词】自动化；变频；安全；节能
１研发的必要性及意义
我公司热电车间的发电汽轮机装有两台4n6x-2抽凝式凝结水泵，由于投产时间早，自动化程度较低。

凝结水泵是汽水系统中一个重要组成部分，它在凝汽器和除氧器之间，负责把经过汽轮机做功后的蒸汽在凝汽器凝结成的水，经过一系列设备输送到除氧器。

现在所有电厂的凝结水泵都采用工频泵，汽水系统中有关凝汽器和除氧器的水位调节分别由化学补水调节阀和凝结水泵出口调节阀调节。

除氧器和热水井水位仍要依靠运行人员手动进行调整。

凝结水泵属中低压冷水泵，其吸入侧为真空状态。

机组设计一台运行，一台备用。

现有凝泵维护量大，盘根易漏空气，导致真空低停机，并且以运行6年，效率低，耗电大。

为确保汽水工艺系统安全稳定运行，设计只用一台变频器控制一台泵，而另一台凝结水泵继续进行工频运行，用来防止变频器故障时备用投入，变频调速系统的自动调节控制部分采用plc控制器。

大型火电机组立式凝结水泵变频运行共振问题分析及处理摘要:火电机组凝结水泵一般采用离心式，用于从真空状态的凝汽器中抽吸凝结水，因此对其抗汽蚀性能和轴封严密性要求较高。

在结构形式上，为节省空间和便于布置进出口管道，凝泵通常采用立式布置，使其结构整体显得高而细;在结构构造上，电机与水泵转子穿过环形基础台板由联轴器联接，环形基础台板中心要留有空孔，侧面要留有作业窗口，这进一步降低了整体结构的横向刚度;并且由于出口管道的支撑作用，使径向刚度出现不对称性，导致不同方向的共振区间不同，以上多方面因素为凝泵结构共振的消除带来了一定难度。

本文在分析凝泵结构共振问题机理的基础上，从四个方面提出了治理措施，并进行了应用。

关键词:凝结水泵；结构共振；故障特征；固有频率1凝泵结构共振分析1.1 共振机理凝泵结构共振是一个部件或多个部件组合的固有频率与激振力频率接近引起的，每个结构在三个方向有不同固有频率(水平、垂直和轴向)，不管激振力频率与哪个方向固有频率接近，都会使振动增强。

引发结构共振需同时具备两个条件:(1)激振力频率与系统或部件的固有频率相同或接近;(2)激振力能量足够大，应能克服系统阻尼。

值得注意的是，结构共振不是引发振动的原因，而会使已有振动增强，结构通过系统获得的力学增益当激振力频率与系统或部件的固有频率相同时，惯性力与弹性力抵消，系统响应只有阻尼力在起作用。

凝泵的激振力主要来自于转子系统故障，凝泵故障特征频率与其结构(或组合)及出口管道的固有频率相同或相近时便可能发生共振。

变频运行时随着转速的变化，激振力频率也随之变化，激发结构共振的几率大幅增加。

1.2结构共振的特征判断凝泵是否发生了结构共振，通常根据振动的幅值和相位变化特征确定，主要特征如下:(1)在共振频率被激发的方向上，转速跨过共振频率范围时，振幅不成比例地增大，并且会在某一方向上比与其正交其它两个方向振幅大得多，并呈现不稳定性;(2)频谱峰值附近出现抬高的背景噪声带;(3)改变转速，避开共振区后，峰值幅值明显降低，但频率位置不变;(4)跨过共振频率区有约180°的相位差。

凝结水泵安全操作规程凝结水泵是化工、冶金、煤炭、建筑、供热等行业中常用的设备之一，其作用是将过热蒸汽冷凝成水并抽出。

为了确保凝结水泵的安全运行，以下是凝结水泵的安全操作规程。

一、凝结水泵操作前的准备工作1. 检查凝结水泵的各个部件是否正常，如电机、轴承、密封装置等是否完好，有无异常现象。

2. 检查凝结水泵的供电线路和接地情况，确保电气设备的正常工作。

3. 检查凝结水泵的进、出口阀门是否正常开启，有无堵塞物。

二、凝结水泵的启动和运行操作1. 开启凝结水泵的电源，确保电机正常运转。

2. 检查凝结水泵的运行方向是否正确，如逆时针旋转为正常运行方向。

3. 缓慢打开凝结水泵的进、出口阀门，逐渐增加进口压力。

4. 观察凝结水泵的运行情况，如电机负荷情况、转速是否正常，并听取是否有异常声音。

三、凝结水泵运行中的操作要点1. 定时检查凝结水泵的电气设备是否有异常，如电机温升是否过高，是否有烧毁味道等。

2. 定期检查凝结水泵的轴承润滑情况，及时添加润滑油。

3. 定期检查凝结水泵的密封装置是否正常，如有泄漏应及时更换。

4. 定期清理凝结水泵的进、出口阀门和泵内部的残留物，防止堵塞。

四、凝结水泵停机和维护操作1. 当凝结水泵需要停机时，先关闭进、出口阀门，并断开电源。

2. 停机后及时清理凝结水泵内部的残留物，定期检查和更换密封装置。

3. 定期检查凝结水泵的电机和轴承，及时修理和维护。

4. 如果长时间停机不使用凝结水泵，应将其保持清洁，并定期进行试运行。

五、凝结水泵的操作注意事项1. 操作凝结水泵时，应戴好防护用品，如手套、面罩等。

2. 在操作凝结水泵过程中，如发现异常情况应及时报告，不得擅自处理。

3. 严禁使用凝结水泵超过额定参数，以免引发事故。

4. 禁止放杂物和易燃物在凝结水泵周围，以防发生火灾。

总结起来，凝结水泵的安全操作规程主要包括准备工作、启动和运行操作、运行中的操作要点、停机和维护操作以及操作注意事项。

只有按照规程进行操作，才能确保凝结水泵的安全运行。

在凝结水泵上高压变频调速技术的应用分析摘要：用电厂要提高经济效益，就必须节约用电量，从而提高综合效率。

汽轮机热力系统的主要辅机之一就是凝结水泵。

为了降低火电厂的用电率，提高技术的可靠性，所以我们在凝结水泵上安装高压变频调速技术。

关键词：凝结水泵；高压变频；改造；本文结合改造实例，在系统的配置、运行方式的切换、控制方式及变频器的指标方面进行了分析，并分析改造后的效果。

得出电器机组年平均节电40%，大大节约了电能，并延长了电器设备的使用寿命。

采用变频技术后，系统的运行相当的稳定，不仅凝结水系统的控制性非常好，而且凝结水泵的节流损失也减小了，从而大大的降低了水频器出现故障的频率，起到了保护设备的作用。

同时，不会造成有害的谐波干扰，受到负载的影响较小，节约了电能的消耗，改善了机器的调节品质，动态的相应性能也变好了。

一、控制逻辑对于凝结水控制优化是凝结水泵变频调速技术改造的一个技术关键。

基本的思维方式是：除氧器水位被变频器依靠，当设定值高于凝结水管道的压力时，一定要控制系统压力的正常，使调节阀参与调节；如果凝结水泵A变频器出现故障退出时，第一必须做的就是把调节阀调节到一定的开度，其次，再联动凝结水泵B，把系统的损坏降到最低。

1、因为除氧器具有滞后和大惯性的缺点，而且存在不确定的原因，如果想保证在全过程的运行中一直不断地增加水泵A的自动转速回路控制和原来的调节阀一样使用相同的三冲量调节，并且一直不断地投入除氧器自动控制，就必须把原来的除氧器调节阀全部的保留，为以后的工作做典范，这样就能更好的保证工作的稳定性。

2、如果在允许凝结水泵A条件运行中，满足凝结水泵A允许启动的信号和不断地增加凝结水泵A的允许启动的信号这两个条件当中的一个，当变频出现故障，就会有保障，当然DCS不增加这个保护的逻辑。

3、当增加切手动的条件被除氧器调节阀控制，如果在增加凝结水泵跳闸凝结B时，就应该调小节门至一定的开度，把除氧器调节阀设置成自我调节。

凝结水泵的运行凝结水泵的运行（补充）我厂机组凝结水泵采用一运一备方式，1A/2A 泵变频/工频运行，1B/2B 泵工频备用。

正常情况下1A/2A 泵变频运行，除氧器上水调门在全开位，变频器投自动后设定除氧器水位自动调节。

凝结泵变频运行方式分为手动控制和除氧器水位PID 调节自动控制两种。

正常情况下，凝结水母管再循环门关闭，系统自动将除氧器上水调门开度指令置90％以上并解除自动，由PID 自动调节变频泵转速维持除氧器水位。

变频泵故障跳闸时，系统联起工频备用泵，由除氧器上水调门维持除氧器水位。

由于变频泵和调整门的控制特性不同，因此在系统动力系统切换时，调节系统自动进行PID 整定参数的修正，以适应系统对除氧器控制品质的要求。

另外，为改善除氧器水位、凝汽器水位自动调节系统的调节品质，提高凝结水系统的控制水平，引入机组的调节级压力或机组负荷信号，当变频泵故障跳闸时，上水调整门先自动关至当时调节级压力或机组负荷所对应的阀位，然后根据除氧器水位变化情况，操作员调节稳定后再投入除氧器上水调门自动。

（以#1 机组凝泵为例）1、凝结水系统运行方式1）1A凝结水泵变频运行，1B凝结水泵工频正常投备用；2）1B凝结水泵工频运行，1A凝结水泵工频正常投备用；2、联锁动作条件：1）1A 凝泵故障跳闸或变频器故障跳闸，工频联起1B 凝泵。

2）1B凝泵运行时故障跳闸或凝结水母管压力低（2MPa）,逻辑判断1A凝泵在工频方式下（工频回路刀闸在合位），工频联起1A凝泵。

注意：1A凝结水泵变频运行时，凝结水母管压力低不联起备用泵，只增加变频转速，此时运行人员应加强监视与调整，紧急情况下可手启1B凝泵。

1B凝泵运行时，若1A凝泵在变频方式（工频回路刀闸不在合位），1B 凝泵运行时故障跳闸或凝结水母管压力低（2MPa），不联启1A凝泵。

所以当1A 凝泵因变频器故障跳闸后，运行人员应尽快将变频器两侧刀闸断开，工频回路刀闸置合位，然后投入1A凝泵联锁备用。

凝结水泵变频改造的成功应用李红民发表时间：2018-08-06T15:36:04.147Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：李红民[导读] 摘要：火电机组在低负荷运行时，凝结水泵出力不变，造成能耗增加。

管网压力过高，威胁系统设备密封性能，。

电机本体、管路振动大，影响设备长周期安全运行。

设备寿命缩短，维修成本较高。

（贵州黔东电力有限公司贵州镇远 557702）摘要：火电机组在低负荷运行时，凝结水泵出力不变，造成能耗增加。

管网压力过高，威胁系统设备密封性能，。

电机本体、管路振动大，影响设备长周期安全运行。

设备寿命缩短，维修成本较高。

凝结水泵电机在变频器改造之后，改善了系统的安全性，使电机运行更可靠；同时降低了厂用电率，提高了企业的经济效益。

关键词：变频器；改造必要性；改造方案；切换流程；效益评估 1.引言在火力发电厂中，厂用电的绝大多数被送风机、引风机、一次风机、给水泵、循环水泵、凝结水泵所消耗，提高上述设备的运行效率，除带来巨大的社会效益外，也给发电厂自身带来可观的经济效益。

在火电厂中，如何控制交流异步电机的转速，一直是一个难以解决的问题。

而火电厂的各类风机水泵往往根据负载的变化和工艺的需要进行流量调节，通常采用传统的机械装置，如液力耦合器、挡板、阀门调节。

调节精度差，维护难，能耗大。

某火电厂对凝结水泵电机进行变频技术改造，利用高压变频器对凝结泵电机进行变频控制，实现供除氧器水流量的变负荷调节。

2.改造必要性某火电厂#1、2机组各配置2台离心式凝结水泵，凝结水运行方式为：凝结水泵一台运行，一台备用，单台凝结水泵定转速运行，依靠凝结水泵出口管路除氧器主、辅上水调整门节流调节除氧器水位，采用凝泵电机定速运行。

凝结水泵未改造前，在机组低负荷运行时，需减小调节阀阀位开度，造成能耗增加；长期低阀位开度，加速阀芯磨损，导致阀门控制特性变差；管网压力过高威胁设备密封性能，严重时导致阀门、管道泄漏，系统不能隔离等情况发生；凝结水系统电机本体、管路振动增大，影响设备长周期安全运行；造成设备使用寿命短、日常维护量大，维修成本高，造成各种资源的极大浪费。

运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第9期2020 No.91 凝结水泵简介凝结水泵是燃气-蒸汽联合循环电厂汽水系统中主要的辅助设备。

某发电公司安装有两台SGT5-4000F 燃气-蒸汽联合循环发电机组，每台机组配置2台100％容量凝结水泵，其中1台运行，1台备用。

凝结水泵型号为8LDTND-6SI ，流量455t/h ，扬程243m ，转速1490r/min 。

为立式筒袋型多级泵，双层壳体，首级叶轮为双吸，次级叶轮与末级叶轮为通用单吸形式，导流壳为碗型壳。

泵的径向载荷由设置在泵轴多处的水润滑的导轴承承受，轴向力大部分由设置于泵轴上部的平衡鼓平衡，剩余轴向力由推力球轴承承受。

水泵吸入囗可位于基础之下，出囗在基础之上。

轴密封采用串联多弹簧双端面集装式机械密封，结构如图1所示。

机械密封是由两组同向布置的单端面机械密封串联而成，即有两个密封端面，两个密封端面之间形成一个腔室，该腔室进水口与出水口水平呈对称180°布置。

当其中一个密封面损坏泄漏时，另外一个密封面也能单独密封，作用相当于安装了两台机械密封，其中一个损坏另外一个正常，该泵就可以继续运行，起到双保险作用。

1 进水3 进水16345879101819242220112117231514131216 2 出水图1 机械密封结构图2 存在问题分析目前该电厂配备的凝结水泵机械密封密封冷却水系统如图2所示，密封冷却水系统有两路来水。

一路来水为第一级，主要为轴密封，也即机械密封函体，来水取自该凝结水泵出口管道。

为轴密封是通过节流孔板B 降压后经过密封冷却水门C 进下密封腔室，为机械密封下端面所需要的润滑冷却冲洗水和上导轴承润滑冷却冲洗作用。

该路来水进入泵上导轴承润滑冷却冲洗作用后流入到平衡腔室，再由平衡腔室与泵入口相连的平衡管回流到泵的入口。