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循环水泵变频技术在燃气电厂的应用循环水系统是发电厂的重要辅助系统。循环水泵作为循环水系统的主要耗能设备，是循环水系统运行节能的关键环节。本文介绍了循环水泵变频技术在燃气电厂的实现及应用，并针对循环水泵运行方式的不同进行节能效益分析。

关键词：循环水泵；变频；节能

案例背景介绍

1 前言

火电厂由于提供热机冷源和各种冷却的需要，需要大量的冷却水连续供应。一座百万千瓦的凝汽机组火电厂，需要冷水水量30m3/s，通过循环水泵将如此大量的冷却水压入凝汽器中与做功后的过热蒸汽进行热交换。因此电厂中循环水泵能耗很高，如何能够降低循环水泵运行的能耗，降低发电成本，设计中对电厂冷端的改造和优化成为关键环节。

案例实施与应用情况

2 设备概况

北京京能高安屯燃气热电有限责任公司燃气-蒸汽联合循环机组，采用1套845MW级燃气蒸汽联合循环“二拖一”多轴布置机组。全厂配置为：2台9F级型号为SGT5-4000F(4)燃气轮机；2台型号为QFSN-300-2燃气轮发电机；2台卧式余热锅炉；1台型号为LZC266-12.5/0.4/545/540供热蒸汽轮机和1台300MW级型号为QFSN-300-2汽轮发电机。燃机发电机和蒸汽发电机组为分轴布置。

循环水系统配置了4台循环水泵。机组运行中，在保证循环水量充足供应的前提下，为降低循环水泵的能耗，循环水系统中2号、3号循环水泵采用了变频设计，既可以工频运行也可以变频运行。1号、4号循环水泵只能工频运行。循环水系统4台循环水泵并列布置，循环水机力塔采用8台风机强迫换热冷却。凝汽器的设计绝对压力为4.9kPa.a，循环水通过凝汽器的温升为10℃。

3 循环水泵变速运行的原理

循环水泵改变转速的方法主要是通过变极调速和变频调速两种手段，近几年以来，变频调速发展很快，是通过改变供给电动机的供电频率，来改变电机的转速，从而改变负载的转速，具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。水泵的流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将会降低很多。

连续改变电机的频率能够连续、平滑的改变电机转速。变频调速时，希望气隙磁通量基本保持不变。这样，一方面磁路的饱和程度、激磁电流和电动机的功率因素可以基本不变，另一方面，电动机的最大转矩亦可以保持不变。要保持气隙磁通不变，在调节频率的同时，要同比调节定子端电压。

4 循环水泵变频运行的实现

公司2台循环水泵分别采用2套变频调速系统。6kV电源经变频装置输入真空接触器到高压变频装置，变频装置输出经出线真空接触器送至电动机。每套变频装置带1台循环水泵采用“自动一拖一”运行方式，变频器考虑带一台循环水泵调速运行或工频运行。

电机工频运行时，变频器接收到“工频切变频”的信号后，合KM1，再断KM3，最后合KM2，电机变频运行。电机工频运行时，变频器接收到“工频切变频”的信号后，合KM1，再断KM3，最后合KM2，电机变频运行。变频调速系统需自带程控PLC，以完成循环水泵任何工频/变频工况下的自动切换；变频器需带有频率追踪功能，能够在电动机惰走工况下，自动的投入变频器，节省系统切换时间。