導讀:該改造項目為某熱電廠100MW機組380t/h煤粉鍋爐給水系統。系統共有三臺1600kW/6kV給水泵,運行方式為兩用一備。
通過對給水系統變頻改造方案的論證,結合現場的實際情況;zui終對100MW機組的給水系統改造制定的動力系統方案為二拖三自動切換方案,系統電氣原理圖如下所示。其中#3、#4、#5為給水泵原有高壓開關,QF01、QF02為6kV母線室的I、II段備用高壓開關間隔。在汽機側高壓變頻器室安裝兩臺HARSVERT-A06/200變頻器,并且分別配備安裝兩臺KYN28-12Z高壓開關,即QF21~QF24。
為了實現給水系統變頻改造后實現設計目標,在集控室電子間增加了一臺給水變頻控制系統柜。用于實現給水系統的變頻、工頻方式下的運行、切換、聯鎖等邏輯處理功能以及實現不同運行方式下的給水自動調節功能,滿足機組實際運行的需要。
該系統經變頻改造后,通過近一年的實際運行證明改造是成功的;并且取得了良好的生產效益和經濟收益。
2系統功能實現
給水系統在采用二拖三自動切換方案,獨立的給水控制系統后,主要實現了以下功能:
(1)實現“一變或一工”、“兩變一備”、“一工一變一備用”、“兩工一備”四種運行模式。
(2)3#、4#、5#三臺給水泵均可以處于變頻/工頻運行狀態。
(3)每臺給水泵任一運行模式下,系統具備*的電氣、邏輯閉鎖和聯鎖雙重關系有效。即:高壓開關QF3(#3給)與QF24之間,QF4(#4給)與QF21之間,QF5(#5給)與QF22、QF23之間、QF21與QF22之間、QF23與QF24之間均存在有效閉鎖關系。單臺運行泵跳閘,備用泵投入系統聯鎖啟動備用泵。
(4)給水泵處于工頻或變頻運行方式下,潤滑油泵的聯鎖以及給水泵的軸溫、震動等保護回路動作準確有效。
(5)給水泵工/變頻運行及切換時,系統均準確聯動泵出口電動門動作且開啟事件自動選擇,運行平穩。
(6)能夠實現系統遠方操作和就地操作功能。
(7)具備遠程報警、故障指示和故障自診斷處理能力。
(8)系統能夠在機組30~100MW負荷之間,實現各種運行模式下的汽包水位自動調節及連續平穩切換控制。
3系統優化
根據設計思想的“zui小改動”原則,該系統僅在現有給水系統中增加了三臺給水泵的運行方式選擇開關,對工/變頻高壓開關的二次控制回路進行了電氣閉鎖改造。增加四臺高壓開關,一臺系統控制柜和兩臺變頻器經施工、系統聯調后即可投入使用;系統集成化程度高,設計結構緊湊、合理,大大減輕了系統改造周期和成本。
由于在該系統的設計論證時,推算采用一工一變運行方式的機組負荷響應能力只有74~100MW.在實際的調試過程中,該論斷得到證實。當機組負荷減至76MW時,變頻給水泵的排量降低至70~80t/h;工頻泵排量200t/h.由于此時為防止變頻給水泵進入不安全工作區,因此系統開啟給水泵再循環門,保持給水泵zui低流量值。
一工一變運行方式是系統運行過程中的一種中間運行方式,僅作為給水泵倒泵操作或變頻器故障跳閘情況下的后備方式。但是“一工一變”運行模式下的平穩運行和實際可操控性,大大減低了系統在運行模式轉變過程中對機組運行安全的威脅。
實踐證明:兩臺給水泵在一定的負荷條件下,是能夠實現“一工一變”運行的。并且對兩臺變頻的給水系統而言具有重要的意義。