汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性分析
GW级机组凝结水泵变频运行性能分析
０ 引言
凝 结 水
上 海 外 高 桥 第 二 发 电厂 （ 下 简 称 外 二 厂 ） 我 以 是
国 首 座 拥 有 单 机 容 量 １０ ０ ＭＷ 的 火 力 发 电 机 组 ． ０
其 凝 结 水 泵 作 为 凝 结 水 系 统 的 重 要 动 力 设 备 ，采 用 改 变 凝 汽 器 调 节 门 开 度 来 实 现 凝 汽 器 水 位 渊 节 的运 行 方 式 ． 在 较 大 的 节 流 损 失 冈 此 ， ２ 台 机 组 的 存 对 凝 结 水 泵 进 行 变 频 改 造 ． 通 过 变 频 调 速 装 置 ｉＩ 凝 Ｊ节 吉 结 水 泵 ， 其 处 于最 佳运 行状 态 ， 高 运行 效 率 ， 使 提 达
远 远 超 过 实 际 所 需 扬 程 （ 除 氧 器 采 用 滑 压 运 行 ．其 实 际 工 作 压 力 低 ３）
Ｉ ｇ ｒｏｌ ｎ ｅ ｓ ｌ－Ｄｒ ｓ ｅ ｅ ｓ ｒ公 司 ３ ＡＰＫＤ－６ 型 立 式 多 级 离 心 ０ 泵 ． 出 口 压 力 ３２ 泵 ．９ ＭＰａ， 定 流 量 ２ ｌ ６．３ ｔｈ， 额 ７ １ ／ 扬 程 ３ ０． ／； 动 机 为 韩 国 Ｈｙ ｎ ａ ３ ６Ｉ 电 １ ｕ ｄ ｉ公 司 ＨＲＱｌ５６ － ９
方 式 ．分 析 了 变 频 运 行 中对 凝 汽 器水 位 的 自动 控 制 、２台凝 结 水 泵 的 连 锁 保 护 等 问 题 的 控 制 辑 策 略 ，并 ～ 逻 通 过 对 凝 结 水 泵 变 频 运 行 前 后 的 系 统 性 能 比较 计 算 证 明 了 Ｇ 级 机 组 凝 结 水 泵 采 用 变 频 运 行 对 降低 能耗 。 Ｗ
１组 并 联 的 全 容 量 凝 汽 器 主 调 节 门 和 ３ ０％ 容 量 凝 汽
凝结水泵变频改造与应用
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。
凝结水泵变频改造节能效果分析及提高措施
统各项参数对比见表 4。
表 4 除氧器上水 旁路阀开关部分开启前后参数变化
工况
项目
240 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
300 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
m3/ h, 超过需要流量 600 m3/ h, 除氧器上水旁路阀关
闭过程( 160 s) 对应的流量为 26. 7 m3, 这将使除氧器
水位高出正常运行水位 450 mm, 超过高 3 报警值。因
此, 为了保证机组安全运行, 必须选择开关时间较短的
除氧器上水旁路阀。
截止阀的开启高度小, 阀瓣行程小, 开关速度快,
p=
Q2 K v 10
( 2)
因 Cv = 1. 167K v , 则除氧器上水调节阀全开时, 流
量系数 K v = 398/ 1. 167= 341。因此, 在凝结水设计温
度为 32. 6 , 密度为 103 kg/ m 3 ( 即 1 g / cm3 ) , 除氧器
上水调节阀全开, 流量为 780 m3 / h 时, 调节阀压力损
凝结水泵变频改造 节能效果分析及提高措施
黄莉莉1 , 李建河2
1. 淮北发电厂, 安徽 淮北 235000 2. 淮北国安电力有限公司, 安徽 淮北
2351 06
[摘
要]
[ 关 键 词] [ 中图分类号] [ 文献标识码] [ 文 章 编 号] [ DOI 编 号]
以淮北国安电力有限公司( 国安公司) 国产引进型 2 300 M W 机组为例, 对进一步充分 挖掘凝结水泵变频改造的节能效果和经济效益进行了分析。提出将除氧器上水旁路阀 更换为截止阀, 同时保持部分开启的解决方案。实施后, 进一步降低了凝结水泵功率, 机组可再节能 13% 。 凝结水泵; 变频器; 调节阀; 流量系数; 阻力损失 T K 264. 1+ 2 B 1002 3364( 2011) 06 0079 03 10. 3969/ j. issn. 1002 3364. 2011. 06. 079
凝结水泵采用变频技术的可行性分析
我公 司总装 机 容 量为 ２ ０ ×３ ０Ｍｗ ， 汽轮 机 组为 上海 汽轮 机厂 制造 。机 组 的凝 结水 系统设 计 为 中压
Ｌ ｈｎ ｙｎ ＩＺ ｅ ｇ ｏ ｇ （ ｏ ｒＧｅ ｅ ａ ｉ ｎ Ｄｅ ｔ ，Ｈ ｕ ｉ ｅ ｏ ｎ Ｅ ｅ ｔｉ Ｐｏ ｒＣｏ Ｐ ｗｅ ｎ ｒ ｔｏ ｐ ． ａｂ ｉ Ｇｕ ａ ｌ ｃ ｒ ｗｅ ．，Ｌｔ ． ｃ ｄ ，Ｈ ｕ ｉ ｅ ，Ａｎ ｕ ，２ ５ ０ ａｂ ｉ ｈ ｉ ３ １ ６，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
转速 内运 行 ， 能使 凝 结 水 管 道 的 振 动 减 小 ， 运行 更 加 稳 定 可 靠 。
关键 词 ： 应
中 图 分 类 号 ：Ｈ １ Ｔ ３
文献标识码 ： Ｂ
Ａｎａ ｙ ｉ ｆ Ｐｒ ｃ ｉ ａ ｌｔ ｆ ｔ ｅ Ｖａ ｉ ｂ ｅ Ｆｒ ｑｕ ｎ ｙ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｔｃ ｂｉｉｙ ｏ ｈ ｒ ａ ｌ ｅ ｅ ｃ Ｔｅ ｈ ｑｕ ｓ ｄ ｉ ｈ ｎｄ ｎ ａ ｅ Ｐｕ ｐ ｃ ｎｉ ｅ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｃｏ ｅ ｓ ｔ ｍ
维普资讯
总第 ９ ８期
电 站 辅 机
Ｐｏ ｒＳｔ ｔｏ ｗｅ ａ ｉ ｎ Ａｕｘ ｌａ ｙ Ｅｑｕ ｐｍ ｅ ｉｉ ｒ ｉ ｎｔ
Ｖｏ ． ８ １９ Ｓ ｐｅ ｂ ｒ ２ ０ ， ． ｅ ｔｍ ｅ ． ０ ６ Ｎｏ ３
２０ ０ ６年 ９月 第 ３期
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｐ ｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｕ ｓ ｄ ｉ ０ Ｗ ｎ ｔｗｉｈ ｉ ｐ ｅ ｏ ｔ ｏ ｌｄ ｂ ａ ｉ ｂ ｅ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｓｒ ｃ ： ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｐ ｍｐ ｕ ｅ ｎ ３ ０ Ｍ ｕｉ ｔ ｔ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｖ ｒａ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓ ｅ ｈ ｓ ｂ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｔ ｌ ｆ ｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｆｏ ｔ ｅ ｆ ｅ ｐ ｅ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｐ ｍ ｐ Ｔｈ ｐ ｒ ｔｏ ｄ ｎ ｈ ａ ｅ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｈ ｒ ｉ ｅａ ｔ ｒｔ ａ ｓ ｏ ｍ ｒ ｍ ｈ ｉ ｄ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｕ ． ｃ ｘ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｐｕ ａ ｅ ａｓ ｅ ｎ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｉ ｈ ｒ ｉｌ ｆ ｒ ｔａ ｓ ｏ ｍ ｒ ｍ ｈ ｅ ｕ ｔ ｆ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｍｐ ｈ ｖ ｌｏ ｂ ｅ ｅ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒ ｆｏ ｔ ｅ ｅ ｏ ｃ ｅ ｆ ｅ ｐ ｅ ｕ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓ ｅ ｄ ｐ ｍｐ ｗｉｈ ｖ ｒａ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ．Ｔｈ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｐ ｍｐ ｗｉｈ ｖ ｒ ｂ ｅ ｓ ｅ ｄ ｉ ｄ ｓ ｅ ｄ ｐ ｍｐ ｉ ｔ ｈ ｏ ｔ ｏ ｌ ｐ ｅ ｕ ｔ ａ ｉｂ ｅ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｘ ｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｕ ｔ ａ ｉ ｌ ｐ ｅ ａ ｗｉ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｔ ｉ ａ ｅ ｏ ａ ｉ ｇ ｓ ｅ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｉ ｓ ａｌｄ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｏ ａ ｉ ｇ ｓ ｅ ｄ ｌ ｂ ｐ ｒ ｔｄ ｗｉ ｎ ａ ｒ ｔｄ ｒ ｔ ｔｎ ｐ ｅ ａ ｅ ｎ ａ ｎ ｔ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒ ｅ ｎ ｏ ｔｏ ｌ ｇ ｒ ｔ ｔｎ ｐ ｅ ｌ ｈ ｅ ｉ ｏ ｈ ｕ ｎ ｅ ｅ ｍｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ｌｇ ｃ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｔ ｏ Ｏ ａ ｏ ｒ ｄ ｃ ｈ ｉ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｆｔ ｅ ｐ ｍｐ ａ ｄ ｄ ｔ ｒ ｎ ｎ ｈ ｏ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｆｆｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌＳ ｓｔ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅｖ ｂ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｏ
汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性分析
节约 电能越来越 受到企 业的重视 。文章针 对 某电厂 两台 ２ＭＷ 汽轮机 组凝结水 泵 变频调 速改造技 术进行 分析 ， ５ 为下一步 ≠ ， 机 组的优化 改造提 供依据 ，以改善机组 凝结水 系统调 节性 能，进 一步降低 汽轮机 组辅机 能耗 。 ≠ ２ １
关 键词 ： 凝结水 ； 调节 阀 ； 凝汽 器热水 井水位 ；变频 调速 中图分类 号 ： Ｍ６ １ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ ２ － ０ ９ ０ １０ － ３ ４（ ０ ２） ３ ０ ３ － ３
给 水 泵 入 口母 管
调 节阀的卡涩和凝 结器水位过 高或过低造成 的停机或
是甩 负荷事件时有发生，直接威胁生产的安全运行 。 （ ） 由于 凝 汽器 热 水 井容 积 较 小 ，凝 汽 器 热 ２ 水 井水位 上 下波动 较大 ，其 水位调 节 阀调整 频次 增 加 ，造 成调 节 阀卡 涩或 是其 他故 障频 繁 。每 次凝汽
某 电厂 六 期工 程装 机 容量 为 ２ ５ Ｗ ×２ Ｍ ，汽轮 机
组 为北 京 北重 汽轮 电机有 限责任 公 司制 造 。＃ ，２ ｌ
机 组 在正 常运行 时凝 汽器水 位调 节 阀又 无法检 修和
调试 ，只有 靠其 旁路 手动 门人 为地 对凝 汽器热 水井 水 位进 行调 整 ，运 行人 员常 常 由于集 中于对凝 汽器 水 位 的监 视 与 调 整 ，而 忽 略 其 他 参 数 的监 视 与调
２１ 第２ ０ ２年 ３期 （ 总第 ２ ０期 ） ３
中阂高 新技术 业 企Ｉ
ｌ ｃＨ ｌ Ｈ＾ ＨＩ Ｈ・ ６ Ｔ￡ＣＨ ￡ＨＴ【＾Ｐ—Ｉ ￡ｓ ｓ
ＮＯ＿３２ ２ 。０１ ２
凝结水泵运行调节节能改造及分析
效 益 。Ｊ ＿
一
的流 量 由 Ｑ 。调 低 到 ７ ％ Ｑ ０ ０时 ，采 用 变 频 调 速 方 式 的 运行 情 况
、
功 耗 比控 制 阀调 节 方式 的功耗 减 少 ５ ％Ｐ 。３ ２ ０ Ｊ
２ Ｈ ，ｏ １ 。 通 过改 变 电源 频率 厂来 改变 电动 机 转 速 的 ，转 速 与 频 率 ｏＱ ２ ２ ｑ１Ｈｌ
￥作者 简 介 ：郭 英鹰 ，男 ，江西 赣 能股 份 有限 公 司丰 城 二期 发 电厂 ，工 程 师 。
４７ ８
凝 结 水 泵 运 行 调 节 节 能 改 造 及 分 析
２ ．调 节 方 式 分 析
由于 电 网调 峰 的 需 要 ，机 组 运 行 时 负 荷 变 化 频 繁 ， 由于凝 结水 泵 采用 定 速运 行 ，除氧 器水 位控 制 只能 由水
图 １ 、图 ２分 别为 凝 结 水 泵 的 节 流 调 节 特 性 和变 频
泵 出 口调 节 阀门进 行 调 节 ，节 流 损 失 大 ，出 口压 力 高 、 调 节 特性 曲线 ， 以下就 水 泵 的特性 曲线 分别 从 节 流 调 节
Ｈ
速 ，消 除 节流损 失 ，节约 能 量 ，提 高设 备 的运 行 效 率 和
可 靠性 。
二 、可行 性 分析
１ ．变 频 器 节 能 分 析
０
率 Ｓ 、电
机 极 对数 Ⅳ有 以 下关 系 ：
ｎ ＝
图 １ 凝 结 水 泵 的 节 流 调 节 特 性
发 各种 故 障 ，使 现 场 维 护 量 增 加 ，造 成 各 种 资 源 的
凝结水泵高压变频器改造方案分析与探讨
的降低 ， 凝结 水泵出 Ｖ Ｉ 的压力大 幅降低 ， 无法满 足
技 术 应 用ｆ Ｊ 一 ∞ 工 ｃ Ｙ Ｉ ｚ 、 ， 。ｚ
系统需 要 。 因此 确定 变频 器 的最小 工作 频 率 为
在２ ． ０ ＭＰ ａ 以上 ［ ３ ］ ． 则 变 频 水 泵 实 际 转 速 需 维 持 在 ８ ０ ％ ８ ５ ％左 右 。机组 全 过程 负荷 动作 试 验 表 明 ， 虽
（ １ ） 变频 泵运行 ， 定 速泵备 用 ， 变 频泵 故 障跳
闸。 联 启 定 速水 泵 时 ， 变 频 器 切 手 动 并 将 变 频 器 指
。
（ ２ ） 变频泵运行 ， 定速泵备用 ， 当凝结水泵 出口 压 力 ≤１ ． ８ ＭＰ ａ 时１ ３ １ ， 联启 定速泵 ， 定 速 泵 正 常 运 行 后。 变频器切手动并将 变频器指令置“ ０ ” ， 同时将除 氧器水位调节 阀超驰 关到原定速调节 时与负荷相 对应 的阀位 ．此 时 除氧 器 水位 调 节 阀调 节 器Ｐ Ｉ Ｄ 输 入跟踪输 出指令 ， 超驰关指令保持３ ０ Ｓ ， 当变频器频 率反馈为“ ０ ” 时， 强制变频泵跳闸。 （ ３ ） 变频泵运行 ， 定速泵备用 ， 当凝结水泵 出口 压力 ≤１ ． ８ Ｍ Ｐ ａ 时， 联启定速泵 ， 定速泵未正常启动 ，
定值［ ５ １ ， 结合户二电的设备及系统特点 ， 在保证系统 可靠运行的前提下 ， 经反复试验 ， 将２ ． ２ ． ２ 条（ ２ ） 、 （ ３ ） 分析的凝结水泵 出口压力低 ， 联启备用泵 的定值由 １ ． ８ Ｍ Ｐ ａ 修改为１ ． １ Ｍ Ｐ ａ 。 试验表 明： 机组负荷在２ ０ ０ Ｍ Ｗ， 当除氧器水位调节阀全开时 ． 凝结水泵变频器 输 出频 率为３ ５ Ｈ ｚ ，凝结 水泵 出 ｔ ３ 压力保持 在 １ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 左右 ， 既满足了除氧器的正常上水 。 又保证 了供
分析凝结矿用水泵电机变频技术的改造
分析凝结矿用水泵电机变频技术的改造在矿用凝结水系统中，凝结水泵是最主要的动力设备，主要是将凝汽器中的凝结水，在送入低压加热器经过加热后，然后输送到除氧器内。
在矿用应用中，凝结水泵电机的实际运行状况与实际经济运行状况之间存在偏离。
尤其是当机组带部分负荷的时候，将更偏离实际经济运行状况，导致机电能源严重浪费。
为了减少能源的浪费，变频技术的改造不仅能够使凝结矿用水泵的运行状态稳定，而且还能够大大提高其运行的效率。
1 变频系统的优势随着我国变频技术的逐渐发展，通过对凝结矿用水泵电机进行技术改造，在应用高压变频器以后，实现了系统的稳定运行和设备的使用寿命等方面，使系统更经济和节能。
其变频系统主要由功率单元柜和控制器、高压开关柜和移相变压器所构成，一共形成18个功率单元，各功率单元的电路为单向的交-直-交逆变，并且每6个单元串联成一相，以多重化PWM控制方式进行控制。
整流为二极管三相全桥，不仅电路多重化，而且脉冲数可达到36个。
通过利用光纤通讯技术，确保产品具有较强的抗干扰性和可靠性。
除此之外，极低的输出谐波，可以有效地对每一转进行控制。
其实际的变频系统电路如下图1所示：2 凝结矿用水泵电机的变频技术改造方案2.1 设备的选型由于目前高压变频器在市场中的类型较多，因此，要根据在对矿用变频器进行选择的时候，不仅要考虑变频装置的谐波输入与输出、变频器使用的时间和寿命，还要考虑变频器的功率、电机额定电流和实际应用电流、转矩过载能力、效率以及市场反应效果等指标所具有的节能效果来选择。
变频器在实际的应用中会出现各种影响节能效果的情况，例如：波形输出不稳定、谐波控制差、设备可靠性低、使用时间短等，都将对实际节能效果造成影响。
除此以外，考虑其变频器的价格，通过一系列比较，将采用上海西门子公司生产的PROFIBUS DP空冷型完美无谐波高压变频器进行改造。
2.2 各项指标对设备运行的影响（1）变频装置输出的谐波量。
由于凝结矿用水泵电机不属于专业的变频电机，因此，所产生的谐波量一定会对电机的使用寿命造成严重的影响，对负载输出谐波量的严控是变频技术改造的关键指标之一。
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汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性分析
摘要：本文主要针对汽轮机组凝结水泵变频调速改造进行分析，明确了改造的
方法是否科学可行，并对其改造的过程中的一些关键问题进行重点分析，可供今
后参考。
关键词：汽轮机组；凝结水泵；泵变频调速；改造
前言
针对汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性，我们也应该进一步分析，探讨
汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性是否真正符合我们的要求，从而确保汽轮
机组凝结水泵变频调速改造的效果。
1、凝结水泵变频简介
凝结水泵变频装置采取一拖二的方式运行，即两台凝结水泵共用一台变频装置，凝结水泵通过切换旁路柜内的刀闸进行工频和变频方式的切换。
正常运行时
采取一台变频运行一台工频备用的方式，可实现事故状态下的联锁启停。
变频装
置由上位机柜、旁路柜、变压器柜和功率柜及控制柜组成。
变频装置的启停有就地和远方两种控制方式。
就地控制方式下，可通过就地
功率控制柜上的启、停来操作，遇故障时可实现就地事故紧停按钮紧停及故障消
音操作。
在远方控制方式下，就地紧停按钮、启动和停止按钮以及消音按钮均不
起作用，所有操作由DCS相应控制系统完成对应功能。
2、凝结水泵变频改造后需要注意的问题
2.1 工频泵、变频泵进行倒换时，变频泵不能在低转速下长期停留，变频泵的
转速应确保其出口压力与母管压力接近，防止与工频泵出口压差大逆止门打不开，而导致变频凝结水泵汽化。
2.2 工频泵长期备用期间，应加强其绕组的绝缘监视，并定期采取备用凝结水
泵变频切换措施来干燥绕组，确保其处于良好备用状态。
2.3 工频泵运行时，变频泵起不到备用作用，因为变频泵启动转速为500rpm，启动后需要加速方可接待负荷，此时如工频泵掉闸变频泵的流量不能满足机组负
荷需要，需要限制机组负荷。
为此变频器因故停运或在变频方式备用时，应及时
倒为工频方式备用，但变频泵工作方式倒换期间需要开关停电，又增加了机组运
行的不稳定因素。
3、汽轮机概况
某电厂六期工程装机容量为2×25MW，汽轮机组为某地汽轮电机有限责任公
司制造。
#1，2汽轮机组各配置3台凝结水泵，额定流量65m3/h，额定功率
55kW，1台机组正常情况下2台泵运行，1台备用。
凝结水泵将凝汽器热水井中
的凝结水升压后送至轴封加热器、低加、高压除氧器，正常运行时由安装在低加
出口的凝结水调门来调节热水井水位，不能依据水位高低自动调节，始终以恒定
转速运行，造成电能浪费。
另外，自#1，2机组安装投产以来，凝结水系统一直
频繁地出现问题，直接困扰甚至威胁到全厂的安全经济运行，同时使得检修环节
工作量陡增。
如果在凝结水泵电机主回路中串入变频器，以凝结水水位高低自动
调节电机频率，从而使电机的功率输出以凝结水水位高低自动变化，将节约大量
自耗电能，同时，也为机组的安全运行奠定了基础。
4、汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性分析
4.1目前凝结水系统存在的问题
（1）长期以来，＃1，2号机组由于凝结器水位调节阀的卡涩和凝结器水位
过高或过低造成的停机或是甩负荷事件时有发生，直接威胁生产的安全运行。
（2）由于凝汽器热水井容积较小，凝汽器热水井水位上下波动较大，其水位调节阀调整频次增加，造成调节阀卡涩或是其他故障频繁。
每次凝汽器水位调节
阀刚处理正常，没过多久又出现故障，机组在正常运行时凝汽器水位调节阀又无
法检修和调试，只有靠其旁路手动门人为地对凝汽器热水井水位进行调整，运行
人员常常由于集中于对凝汽器水位的监视与调整，而忽略其他参数的监视与调控，对设备的安全运行埋下隐患，这也是＃1，2号机组频繁甩负荷和停机的主要原因
之一。
4.2#1，2机组凝结水泵变频调速改造对系统的影响
4.2.1给水泵盘根冷却水由凝结水泵供给
由于高除正常运行压力是0.4MPa，零米到除氧器除氧塔高度是17米，静压
约是0.17MPa，沿程大约损失0.13MPa，即：0.4+0.17+0.13＝0.7MPa。
所以改变
频后正常运行时凝结水泵的出口压力不会低于0.7MPa。
正常运行给水泵入口压力为0.5MPa左右，0.7MPa＞0.5MPa，所以给水泵盘根冷却水足以供给。
4.2.2抽汽逆止门的控制水能否供足
在正常的运行工况下，抽汽逆止阀控制水由凝结水杂水联箱和给水泵入口母
管两路同时供给。
抽汽逆止阀强行关闭途径一：当汽轮机发生故障时，凝汽器水位会迅速下降，凝结水泵出口压力也会同时下降，当凝结水压力低于给水泵入口压力时，抽汽逆
止阀控制水由给水泵入口母管的水自动顶开逆止门，从而将抽汽逆止阀强行关闭。
抽汽逆止阀强行关闭途径二：当汽轮机发生故障时，凝汽器水位会迅速下降，凝结水泵出口压力会同时下降，运行人员及时给凝汽器进行补充软水，使凝结水
泵出口压力大于给水泵入口压力时，由凝结水强行关闭抽汽逆止阀。
通过以上分析，抽汽逆止阀的控制水、给水泵入口母管和凝结水泵的凝结水
都可以满足抽汽逆止阀的关闭条件，所以不必担心凝结水泵改变频后对给水泵密
封水和抽汽逆止阀控制水供给不足的问题。
4.3改造方案
在每台汽轮机组两台凝结泵主回路中串入变频器，将原凝结水泵电源箱更换
为55kW变频器并带有PLC控制的控制箱，在汽机DCS上加装所需的PLC启、停
泵操作功能，保留原有1台泵的控制功能，以便在变频器出现故障时作为工频备用，保证机组的正常运行。
同时改造现控制回路为：由可编程控制器PLC控制，并取凝结器热水井水位
信号作为频率调节参考量，水位高时调节频率增大，从而使电机转速升高，水位
低时调节频率减小，从而使电机转速降低，满足凝结水泵电耗随负荷变化而变化
的运行要求，达到节能降耗的目的。
4.4资金投入
该系统需4套变频系统，每2台装在一面柜内，柜内每台变频器的出入口均
设有空气开关，柜体通风和防尘。
所需投资为4台变频器，2台PLC编程器、液
位压差变送器、电缆等所需总费用约为80万元。
4.5经济效益分析
#1，2机组共4台凝结泵将改为变频控制，每台凝结泵流量为65m3/h，电机
功率为55kW，2台凝结泵满负荷运行时，流量为130m3/h，功率为110kW，而
每台机组凝结水流量约60～80t/h之间，未改为变频调速时，所需功率为：P＝90%×110＝99kW，改造后，根据P（功率）＝Q（流量）×H（压力），若压力恒
定，则每台机组所需功率为：
P＝{（60～80）/130}×110＝51～68kW
若变频控制调节电机功率在此范围内工作，每小时节约电能51～68kW，假设六期机组全年运行约8000小时，则全年节电量约40.8～54.4万kW•h，每度电按0.5元，全年节约电费20.4～27.2万元，照此计算，可在4年内收回成本。
结束语
综上所述，在汽轮机组的运行过程中，汽轮机组凝结水泵变频调速改造也是情有可原，可以说也是发展的重点，所以，本文总结了汽轮机组凝结水泵变频调速改造可行性的一些问题，可供参考。
参考文献：
[1]吴麒．自动控制原理[M]．清华大学出版社，2017.68
[2]李刚．超（亚）临界机组热工自动控制技术[J]．科技致富向导，2017，（30）．23。