凝结水泵变频节能分析.docx

凝结水泵变频节能分析 (1.内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010020；2.内蒙古达拉特发 电厂，内蒙古 达拉特 014300) 摘 要：文章根据招标文件的意见和设计指导思想，进行 了辅机节电的专题研究，得出如下结论：凝结水泵采用变 频调速方案，年节电量 400 万度，5 年可收回变频调速装 置的初投资。 关键词：电厂；凝结水泵；变频调速；节能 中图分类号：TM344.6 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)24011401 凝结水泵是 电厂的主要设备，电负荷占厂用电率的比 重很大，对辅机进行优化节电，对电厂的节能降耗 有着重 要意义。 300MW 电厂凝结水流程是从排汽装置凝结水箱凝结水 泵凝结水精处理装置轴封加热器 凝结水再循环引出 接口凝结水调节阀7 号低压加热器6 号低压加热器 5 号低压加热 器无头除氧器。其中，凝结水系统的重 要设备凝结水泵为立式泵，目前国内新建和正在运 行的机 组该泵大多采用定速泵，机组带额定负荷运行时偏离经济 工况，机组带部分负荷运行 时偏离更远，电动机浪费电能 较大。 凝结水泵作为厂用电的主要耗能辅机之一，其节能降 耗经历了如下过程：定速双速内反 馈变频调速。随 着电力电子技术的发展，我国火力发电厂对高压变频调速 装置已经过了了 解、调研、试用、推广使用等阶段。 变频调速技术是一项新兴的技术，它使交流异步电机 调速和对风机水泵的控制达到了一个新 阶段，对提高发电 厂的节能降耗和自动化控制将起到积极的推动作用。 过去变频调速装置受价格、可靠性以及容量等因素的 限制，在我国火力发电市场上一直未能 得到更广泛的应用。 近年来，随着电力电子器件、控制理论和计算机技术的迅 速发展，变频 调速装置的价格不断下降，可靠性不断增强， 高压大容量变频调速装置已经在发电厂辅机中 得到广泛应 用。 1 凝结水泵的运行工况 没有使用变频调速装置之前，排汽装置内的水位调整 是通过改变凝结水泵出口阀门的开 度进行的，调节线性度 差，大量能量在阀门上损耗。同时由于频繁的对阀门进行 操作，导致 阀门的可靠性下降，影响机组的稳定运行。 使用高压变频调速装置后，凝结水泵出口阀门基本不 需要频繁调整，阀门开度保持在一 个比较大的范围内，通 过调节变频调速装置的输出频率改变电机的转速，达到调 节出口流量 的目的，满足运行工况的要求。 2 变频调速凝结水泵节电效果经济分析 2.1 变频调速凝结水泵节电分析 我国火力发电厂辅机的设计裕量偏大，按照 DL5 000-2 000 设计规程：凝结的流量设计裕量 为 10%，扬程设计裕 量是 20%；设计的富裕量常常导致系统出现“大马拉小车” 的现象，为变频 节能提供了一定的空间。在实际运行中， 系统设计是按最大负载去设计的，由于负载的变化 ，在未 装变频调速装置前，常通过阀门调节流量,造成极大的能源 浪费。加装变频调速装置 后，将取得明显的节电效果。 2.2 节电计算 采用调速凝结水泵后，凝结水调节阀可按“零”压降 考虑，求得各工况的总压降Ps 就是凝 结水系统各工况的 总压降，换算成扬程为 Hs。 根据各工况凝结水流量 Q 和凝结水泵扬程 H 由凝结水 泵的效率曲线查各工况效率 用下式计算调速凝结水泵各工况的轴功率 N(kW)， N=QH/1000 下面计算每台机组凝结水泵在各种负荷工况的节电数 据 740)this.width=740“ border=undefined onmousewheel=“return zoom_img(event,this)“ 电动机效率按 95计，调速装置效率按 96计。 由上表可知： 2.1.1 机组带同负荷时，即凝结水流量相同时，调速 凝结水泵效率比定速凝结水泵高。 机组降负荷运行时，定 速凝结水泵效率下降幅度较大，调速凝结水泵的泵效率下 降幅度较小 ，并且调速凝结水泵基本上正在高效率区运行。 2.1.2 机组带同负荷时，调速凝结水泵的扬程比定速 凝结水泵低。机组降负荷运行时， 定速凝结水泵的扬程不 降反升，调速凝结水泵的扬程下降幅度较大。 2.1.3 机组带同负荷时，调速凝结水泵的电功率比定 速凝结水泵低。机组所带负荷越低 ，调速凝结水泵比定速 凝结水泵越节电。 2.1.4 经济方面。年节电量： 947999+1170373+1911185=4029557kWh 年节电率： =(02032500+0404XX+05363000)/7500100%= 39% 凝结水泵由定速实现变速运行后，节电率为 39%；年节 电量 4 029 557kWh，成本电价按 0.1 3 元/kWh 计算， 变频调速装置维护费按 3 万元计算，则每台机组每年直接 经济效益 40295570.13-3=49.38 万元。可见，变频调速 较定速运行节电是特别明显的。 设备设置上，考虑 2 台泵公用