湛江發(fā)電廠汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠制造的N300? 3型，疏水泵為型，揚(yáng)950r/min疏水泵出口調(diào)節(jié)閥選用美國Fisher調(diào)節(jié)閥。1、2號機(jī)組分別于1995年2月和12月投產(chǎn)，3號機(jī)組1999年7月投產(chǎn)。

　　1低壓加熱器疏水泵運(yùn)行中存在的問題按設(shè)計(jì)要求，機(jī)組負(fù)荷在120MW以下時(shí)，低壓加熱器（下文簡稱低加）疏水量少，容易抽空。低加疏水采用自高至低逐級自流方式，即4號低加3號低加2號低加低加疏水箱12m水封U形管※凝汽器1號低加凝汽器。機(jī)組負(fù)荷在120MW以上時(shí)，低加疏水采用逐級自流和疏水泵聯(lián)合運(yùn)行方式，即4號低力口3號低加2號低加?低加疏水箱※疏水泵2號低加出口凝結(jié)水母管上，1號低加凝汽器。該運(yùn)行方式可避免低加疏水導(dǎo)入凝汽器產(chǎn)生冷源損失，從而提高了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，但是疏水泵采用定速運(yùn)行，通過出口調(diào)節(jié)閥節(jié)流來控制疏水箱水位，在運(yùn)行中存在如下問題：⑴低加疏水泵運(yùn)行時(shí)節(jié)流量大，出口壓力高，經(jīng)常發(fā)生泵軸封盤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，影響泵正常運(yùn)行甚至損壞軸承和泵。

　　泵出口調(diào)節(jié)閥線性度不高，影響自動(dòng)調(diào)整的穩(wěn)定投運(yùn)。

　　由于調(diào)節(jié)性能不好，經(jīng)常發(fā)生低加疏水箱水位過低或無水位空泵運(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、盤根等部件損壞，影響泵使用壽命，一般運(yùn)行3~4個(gè)月須檢修更換一次；有時(shí)出現(xiàn)水位過高，使低加水位高保護(hù)動(dòng)作，低加解列，影響機(jī)組安全運(yùn)行。

　?、鹊图邮杷枚ㄋ龠\(yùn)行，出口調(diào)節(jié)閥節(jié)流，能量損失大。

　　運(yùn)行操作頻繁，檢修維護(hù)工作量大，費(fèi)用高。

　　低加疏水系統(tǒng)采用逐級自流和疏水泵聯(lián)合運(yùn)行方式設(shè)計(jì)的300MW機(jī)組，普遍存在上述問題，因此自1993年起300MW機(jī)組低加疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)普遍取消低加疏水泵，將1、2號低加聯(lián)合布置在凝汽器喉部，低加疏水采用自高至低逐級自流方式，系統(tǒng)簡單檢修、運(yùn)行維護(hù)量少，但是凝汽器冷源損失加，降低了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，是以損失機(jī)組效率來換取低加系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的方式，具有局限性。近年來，隨著變頻技術(shù)的日漸完善和成熟，湛江發(fā)電廠在1998年3月2號機(jī)組大修時(shí)采用ZBDS 132/B型低加水位變頻調(diào)速控制系統(tǒng)對低加疏水泵系統(tǒng)進(jìn)行改造，132kW大功率變頻器在300MW機(jī)組疏水泵上應(yīng)用尚屬首次。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。

　　2改造方案2.1變頻調(diào)速的基本原理根據(jù)泵流量相似定律的比例定理：Qm模型泵流量；np原型泵轉(zhuǎn)速；nm模型泵轉(zhuǎn)速。

　　泵流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，只要改變泵轉(zhuǎn)速，就可改變泵的出力。

　　ns電機(jī)同步轉(zhuǎn)速；s電機(jī)轉(zhuǎn)差率；/1頻率；P磁極對數(shù)。

　　從式（2）可看出，三相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于同步轉(zhuǎn)速ns，而ns又取決于電源頻率/1，當(dāng)改變電源頻率/1時(shí)，同步轉(zhuǎn)速與頻率成正比變化，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n也隨之改變，所以如能平滑改變電源頻率，即可平滑地調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　低加疏水泵變頻調(diào)速控制原理是由低加疏水箱水位差壓變送器傳輸水位信號至變頻器，由變頻器按照控制信號大小與設(shè)定水位控制值特性，輸出可調(diào)頻率的三相交流電來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變泵的出力，2.2變頻器主要性能特點(diǎn)目前國內(nèi)使用進(jìn)口變頻器品牌較多，生產(chǎn)廠家主要有ABB公司、西門子公司、安川公司等。變頻器主要性能特點(diǎn)如下：調(diào)速范圍寬，調(diào)控精度高（可達(dá)0.性高；變頻電機(jī)可從0r/min軟啟動(dòng)，減少啟動(dòng)沖擊電流，延長電機(jī)使用壽命。

　　具有過壓、過流、缺相、欠壓、短路、堵轉(zhuǎn)、過熱等全面保護(hù)功能，并可顯示電流、頻率、轉(zhuǎn)速、軸功率、故障報(bào)警等；自動(dòng)控制功能先進(jìn)，可與各種模擬儀表、單回路數(shù)字調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)連接，工程應(yīng)用方便靈活；具有電源平波電抗器、控制回波濾波器，抗干擾能力極強(qiáng)；故障時(shí)可切換為工頻運(yùn)行，不影響停泵。

　　2.3低加疏水泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)主要由ZB?DS?132/B型變頻調(diào)速自動(dòng)控制柜、低加疏水箱水位SMAR智能差壓變送器及疏水泵組構(gòu)成。變頻器為進(jìn)口日本富士公司的FRN132S型，控制系統(tǒng)主要由主回路和控制回路2部分構(gòu)成。主回路由整流器、濾波環(huán)節(jié)和逆變器構(gòu)成，用來為電機(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，由頻率與電壓的運(yùn)算回路、主回路的電壓/電源檢測回路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測回路、將運(yùn)算回路的控制信號進(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。達(dá)到控制低加水位的目的。

　　24改造方法2臺疏水泵電機(jī)動(dòng)力電源回路共用1臺變頻器。這種配置運(yùn)行方式靈活且節(jié)省投資。

　　原有的手動(dòng)啟停及互鎖保留，以控制整套變頻裝置的2路工作電源開關(guān)；在疏水箱上安裝一套美國進(jìn)口的SMAR?LP301帶PID調(diào)節(jié)的水位差壓變送器；變頻器控制柜安裝在6.3m層電氣配電室內(nèi)，有全自動(dòng)、手動(dòng)及定速運(yùn)行3種方式。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關(guān)。接線方式改為從原疏水泵動(dòng)力配電屏引動(dòng)力電纜到變頻控制柜，從變頻控制柜引動(dòng)力電纜到電機(jī)。

　　采用閉環(huán)全自動(dòng)運(yùn)行，由變頻器分別控制甲、乙疏水泵軟啟動(dòng)、軟停泵。交流接觸器的吸合由PLC程序控制，工頻與變頻及甲、乙泵變頻相互聯(lián)鎖。

　　變頻器發(fā)生故障后由PLC自啟動(dòng)另一臺泵工頻運(yùn)行，水位控制切換至由泵出口調(diào)節(jié)閥來控制。

　　當(dāng)運(yùn)行方式為甲泵（或乙泵）自動(dòng)變頻運(yùn)行，乙泵（或甲泵）工頻備用方式時(shí)，根據(jù)疏水箱水位高低，自動(dòng)調(diào)整甲泵（或乙泵）轉(zhuǎn)速及啟、停乙泵（或甲泵），即當(dāng)甲泵（或乙泵）在滿負(fù)載（設(shè)定頻率50Hz）連續(xù)運(yùn)行70s以上時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)乙泵（或甲泵）工頻運(yùn)行；當(dāng)水位下降甲泵（或乙泵）輕負(fù)載（設(shè)定頻率20Hz）連續(xù)運(yùn)行超過10s時(shí)，自動(dòng)停止乙泵（或甲泵）運(yùn)行。

　　3改造后效果低加疏水泵采用變頻調(diào)整控制方式后，自動(dòng)控制性能優(yōu)良，疏水箱水位基本穩(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)過低水位或高水位運(yùn)行情況。同時(shí)，泵軸盤根填料密封改為機(jī)械密封，達(dá)到無泄漏標(biāo)準(zhǔn)。

　　疏水泵采用變頻自動(dòng)控制后，疏水箱水位基本恒定，避免了疏水泵低水位或無水位運(yùn)行以及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，延長了疏水泵壽命。改造后一年來，未發(fā)生過泵出口管道振動(dòng)和損壞泵葉輪、導(dǎo)葉輪、軸承等部件現(xiàn)象，基本上無維護(hù)量。

　　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。不同負(fù)荷時(shí)疏水泵在2種運(yùn)行方式下的電流對比見表1.表1 2種運(yùn)行方式下的電流對比項(xiàng)目數(shù)值機(jī)組負(fù)荷/MW變頻運(yùn)行方式電流/A定速運(yùn)行方式電流/A由表1可見，機(jī)組負(fù)荷在220MW以下時(shí)，節(jié)電達(dá)60%以上，機(jī)組負(fù)荷在250MW以上時(shí)，節(jié)電40%以上。

　　電機(jī)軟啟動(dòng)，無沖擊電流，且保護(hù)功能完善，延長了電機(jī)壽命。

　　改造后機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)負(fù)荷在40MW以上時(shí)即可投入疏水泵變頻運(yùn)行，提高了機(jī)組啟動(dòng)熱效率。

　　而改造前，機(jī)組負(fù)荷在120MW以上才能投入疏水泵運(yùn)行，在此前將低加疏水直接排入凝汽器，大凝汽器熱負(fù)荷，既影響真空，又造成冷源損失，降低機(jī)組熱效率。

　　大幅度減輕運(yùn)行和檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管理水平。

　　4結(jié)語變頻技術(shù)在2號機(jī)組低加疏水泵上的應(yīng)用，經(jīng)一年多運(yùn)行，效果良好。后相繼在3、1、4號機(jī)組上進(jìn)行改造。利用變頻調(diào)速技術(shù)，既能徹底解決運(yùn)行中300MW機(jī)組低加疏水泵所存在的問題，又為300MW機(jī)組熱力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

　　湯蘊(yùn)，史乃等電機(jī)理論與運(yùn)行M卜北京：水利電力出郭立君。泵與風(fēng)機(jī)。重慶：電力出版社，1986.廠設(shè)備部高級點(diǎn)檢員，工程師。

　　熱力發(fā)電。2001