火力发电厂循环水泵变频改造节能探究
谢哲
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谢哲,. 火力发电厂循环水泵变频改造节能探究[J]. 低碳研究,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157050.
摘要: 随着国民经济的高速增长,开始大力提倡并落实节能降耗,火力发电厂承担着生产和输送电能的作用,循环水泵在火力发电厂当中属于运行功率较大的机械设备,长时间使用会处于过度出力的状态,不仅浪费电能资源,也会消耗过多的电能能源,无法满足新时代提出节能降耗的需求。在这一背景下,部分火力发电厂企业开始对循环水泵进行变频改造,主要减少循环水泵提供的冷却水量,能很好改善资源过度消耗这一状况,如可以采用水泵和电机相连接,能很好降低电机运行的效率,在保障电压不变的基础上,还能减少电流,起到节能降耗的作用。基于此,本文主要从火力发电厂循环水泵变频改造的方向入手,对火力发电厂循环水泵变频改造节能措施进行全面阐述,以期为部分人员提供参考。
关键词: 火力发电厂;循环水泵;变频改造;节能措施
DOI:10.12721/ccn.2024.157050
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深受新时代的影响,让火力发电厂面临较大的挑战,因为在火电厂机组正常运行的时候会需要使用到循环水泵这一设备,循环水泵设备数量较多的情况下,会导致火电厂运行的耗电量增多,尤其是使用功率较大的循环水泵,长此以往火力发电厂不仅会投入过多的成本费用,但获取的经济效益较好,成本和收益不成正比。因此,部分火力发电厂企业需要改善原有的运行思路,紧跟时代的脚步,对循环水泵进行变频改造,保障循环水泵功效的基础上,也要降低能源的消耗,提高发力火电厂运行效率和质量。

1. 火力发电厂循环水泵变频改造的主要方向

在新时期背景下,火力发电厂为更好降低能源的消耗,主要从发电厂中功率能源消耗较大的设备循环水泵入手,不断创新与改造循环水泵,对循环水泵进行变频改造,在减少能源消耗的基础上,保障火力发电厂正常运行。

第一,将引风机变频器从室外挪到室内,使用砖和混凝土砌墙,为引风机变频器提供专业的场所[1]。第二,在变频器控制柜和DCS柜之间需要设置相应的电缆,便于对变频器进行远程控制,可以远程控制变频器的启动和暂停,起到远程控制的目的。同时,通过铺设相应的电缆,很好的显示真空接触器发出的指令、也能查看变频器的装工作状态。第三,需要做好室内外铺设电缆、设置电缆沟、地面硬化等施工操作,让变频器发挥自身的作用和优势,有效降低循环水泵的能源消耗。第四,相关人员需要对DCS这一系统当中的软件和线路装配完毕,将变频器和DCS相连接的时候,需要做好各项的调试工作,保障对变频器可以更加远程的控制,让循环水泵设备能正常稳定的运行[2]。第五,相关火力发电厂在对循环水泵进行变频改造的时候,需要加大资金投入的力度,管理人员需要对费用进行估算,结合内部所使用的循环水泵进行估算,对铺设电缆、变频器房搭建、测试等费用都要估算,避免某一施工环节出现资金短缺的情况,让改造工程顺利有序的开展。

2.火力发电厂循环水泵变频改造节能的措施

2.1机务改造

深受新时代的影响,部分火力发电厂需要遵循“节能降耗”的理念,对循环水泵进行变频改造,以起到节约能源和减少能源消耗的目的,部分工作人员需要充分了解循环水泵的使用状况,然后对机组和循环水泵上导瓦情况也要了解,若发现部分零件出现老化的情况,需要及时将老化的零件进行更换,保障循环水泵正常运行。

2.2电气改造

在之前,较多火力发电厂在选择电机设备时,大部分都使用双速电机,结合不同的时期对电机运行的速度进行调控,让发电厂当中电机设备正常运行。当部分工作人员在实行电气改造的时候,需要对发电厂内部的循环水泵机械设备搭配高压变频器装置,借助变频器装置能更好调控电机运行的速度和效率,起到控制水压的目的[3]。部分工作人员在实际改造的时候,需要注重变频器的稳定性,为更好提高变频器的稳定性,可以在变频器内部设置自动化设备,一旦变频器在运行过程中出现问题,在第一时间就能停止运行,但内部的机组不会受到变频器的影响,自动切换原先的工作状态,保障内部机组正常稳定的运行。部分人员注意最好将线路、开关等设置在旁路切换柜中,开关之间具有互锁的性能,如果变频器在运行出现故障,开关会自动断电然后发出警报,维修人员会第一时间到达现场,将变频器的故障及时解决。

2.3热控改造

热控改造在火力发电厂中占据重要组成部分,起着至关重要的作用,改造主要包括三个内容,分别为循泵连锁、变频器死机、循泵出口叶控蝶阀连锁等。首先,循泵连锁。如果对循环水泵进行变频改造,那么一台循环水泵处于变频运行状态,一旦变频器出现故障自动跳闸,则循环水泵会自动切换到工频运行状态;若两台循环水泵都处于变频运行状态,一旦其中一台循环水泵或者变频器出现跳闸,可以将连锁进行关闭,然后将运行正常的循环水泵状态调整到100%。其次,变频器死机。一旦变频器在运行的时候出现异常,如电流存在坏点或者运行电流没有达到规定数量,基本可以判定变频器出现死机这一情况[4]。部分工作人员需要第一时间对变频器进行连锁处理,使用工频连启的形式启动备用泵,保障发电厂机组正常运行。最后循泵出口叶控蝶阀连锁。循环水泵工频出现变频跳闸这一情况,会发现循环水泵母口的压力较小,在这种时候部分工作人员需要将循泵出口叶控蝶阀连锁关闭,然后工频启用循环水泵,在将循泵出口叶控蝶阀连锁打开。

2.4循环水泵转速的改造

部分工作人员在对循环水泵转速进行改造的时候,需要充分了解循环水泵的转动原理和运行原理,在保障循环水泵运转效率不变的同时,对转速进行改造,便于调整循环水泵的用水量,有助于节约电能。因为发电厂当中的电机高速和低速不能兼备,并且高速和低速这两种速度的耗能量有较大的差异性,通过变频器进行调节也很难解决。在这一情况下,部分工作人员需要对电机机组停止运行期间开启脱鞘改造工作,防止让循环水泵维修养护时间过长,为更好提高脱鞘改造的效果,可以招聘专业的施工团队,对内部的循环水泵机械设备进行统一改造,不仅能缩短改造的时间,还能起到节约成本费用的作用。

2.5循环水流量的改造

部分火力发电厂内部机组会受到外界因素的影响,在不同的时节会受到外界环境、温度等影响,让机组的负荷产生相应的变化,也让循环水泵的水流量增多,特别是在夏天和秋天、秋天和冬天、冬天和夏天等交替的三个阶段,采用部分循环水泵高速运转到方式,让电机都安装在变频器的内部,控制好电机运转的速度,大约需要控制在500-560rpm。通过这一操作能让循环水泵起到节约能源的作用,等到快要进入冬季之后,需要使用变频器将转速控制在400-500rpm,这样在保障原来运行效率的同时,还能再次节约20%的能源。

结束语:

综上所述,在新时期背景下,部分火力发电厂需要意识到节约能源的重要性,这也给内部机组带来较大的生存压力,因此需要对内部机组进行变频改造,在保障循环水泵的运行效率同时,还能减少水资源和电能的浪费。部分火力发电厂在进行变频改造时,需要涉及大量的资金,在前期需要准备好相应的资金,对机组的用电特点和运行状态进行充分了解,制定合理科学的变频改造方案,减少火力发电厂企业的能源消耗。

参考文献:

[1]周慧娟. 某火力发电厂660MW机组循环水泵增加低速功能改造研究 [J]. 给水排水, 2023, 59 (S1): 234-237.

[2]范靖. 火力发电厂循环水泵变频调控改进技术分析 [J]. 中国机械, 2023, (16): 91-94.

[3]毛永刚. 电厂循环水泵节能改造措施 [J]. 当代化工研究, 2021, (13): 29-30.

[4]张莹. 1000MW火电机组循环水泵变速改造节能研究[D]. 燕山大学, 2017.

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