1、用戶簡介

汕頭經濟特區萬豐熱電有限公司是由廣東電網公司控股的中外合資熱電企業，注冊資本1650萬美元，總投資5億多元。公司位于汕頭市金平民營科技園，廠區占地180畝。一期工程于1997年7月正式投產，配備二臺220T/H燃油鍋爐和二臺50MW抽汽凝汽式汽輪發電機組。公司現裝機容量為100MW，年發電能力可達6億千瓦時；供熱能力為每小時100噸，年供熱量可達80萬噸。目前公司是廣東省統調電廠之一，是省內供熱機組單機容量最大的熱電廠，也是汕頭市裝機容量最大、單機容量最大的地方骨干電廠。

2、改造對象簡介

萬豐熱電的＃1、＃2爐采用母管制供水方案，鍋爐給水泵采取兩用一備用的方式，設備與運行具體參數如下：
電機：額定功率：1600kW
額定電壓：6kV
額定電流：185A（實際運行電流145A）
水泵：額定流量：280t/h（實際運行流量200t/h）
水泵出口壓力：14.5Mpa
運行汽包壓力要求：10.2~10.5Mpa
汕特萬豐熱電有限公司的給水泵原由閥門控制，其具體數據如下：


在實際運行時，由于采用閥門調節，大部分的能量都被消耗在閥門上了，且閥門的開度越小則耗能就更多。在一般情況下 ，采用閥門調節的水泵其實際消耗功率與流量大致成正比，與閥門的開度也大致成正比。對運行情況進行分析，得出以下兩點：一是水泵實際流量約為額定流量的一部分，水泵遠離額定點運行，其實際運行效率很低。二是由于閥門的存在，閥門前后存在壓差，消耗了很大一部分能量。所以該項目采用ZINVERT-A6H2000/06Y高壓變頻調速系統進行對給水泵進行改造，調節水泵轉速，從這樣以上這兩個方面改善其運行工況，減小損耗，達到節能的目的。


3、改造方案

給水泵電機增加了兩臺變頻調速裝置，變頻系統的設計采用二拖三的主回路方式，兩臺變頻除分別拖動＃1、＃2給水泵電機外，還可通過刀閘切換分別拖動3號給水泵電機，在安全可靠的要求下實現給水泵各種運行工況的應用。
變頻改造后，通過現場調試及總結運行經驗，得出機組在幾個特征出力運行情況下變頻裝置的運行頻率值，在控制室的變頻控制臺統設定變頻器運行頻率，啟動變頻器運行，水位的微小調節可通過汽包調節門進行調節。汽包的給水閥門的調節與控制方式仍采用原有的控制方式。（該方案的特點是原鍋爐汽包的運行調節控制系統無需改變，改造工作量較小，運行操作簡單）。
在與現場設備的接口配合上，變頻系統的內置PLC也發揮了接口方便、功能可靠的特點，實現了兩臺變頻拖動三臺水泵時的切換、相應的閉鎖功能、與潤滑油泵的配合等，達到了功能完善、性能可靠的設計目標，運行效果良好。
變頻調速系統的一次設計接線圖修改如下：


此種二拖三控制方式，大大提高了變頻器的使用率。在電廠的給水系統中，一般都采用多用一備用泵的運行方式，比如此次改造對象，即是三臺水泵兩用一備。由于日常運行只需要兩臺水泵運行即可滿足生產需要，但備用泵經常需要與其他兩臺水泵切換使用，以保證三臺水泵全年運行時間接近。所以采用了此種二拖三的控制方式，通過刀閘的切換，可以使變頻器拖動任意兩臺水泵運行。這樣既保證了三臺水泵全年運行時間接近，也保證了每臺泵都可在變頻器的控制下運行，提高了變頻器的使用率。

4、變頻改造的收益

給水泵變頻改造后母管壓力保證在11.2～11.3MPa可滿足兩臺機組運行給水175t/h的要求。變頻器運行頻率在44.2～45Hz左右。


變頻后母管壓力在11.2～11.3Mpa可滿足兩臺機組運行給水175t/h的要求。月節電可達22.6萬元。即使提高運行頻率，母管壓力工作在11.56左右，按照0.5元/kWH的電費計算則節電效益仍在20萬元以上。由于采用了二拖三的控制方式，全年節能運行的節電效益超過200萬元。
另外，變頻調速的其他附加的優點：
◆ 網側功率因數提高：原電機直接由工頻驅動時，滿載時功率因數為0.85左右。采用變頻改造后網側功率因數將提高到0.95以上。
◆ 設備運行與維護費用下降：采用變頻調節時，轉速較低，可以減輕水泵葉輪的磨損以及水泵與軸承的振動、磨損，維護周期延長，設備壽命延長。
◆ 可對電機實現軟啟動，啟動電流不超過電機額定電流的1.2倍，對電網電機無任何沖擊，電機使用壽命延長；同時減少了由于啟動時的機械沖擊對軸承、閥門、管道等沖擊造成損壞，將減少維修工作量和備品備件的費用。