高中压给水系统变频改造：节能降耗新思路

为响应国家节能减排的号召，满足节能的要求，惠州LNG电厂对已运行的余热锅炉给水泵进行变频改造，并增加中压给水系统。改造方案是将原高、中压（定速）给水泵改造为变频调速高压给水泵，并增加单独的中压给水泵系统。锅炉中压给水泵设计为由低压锅筒取水，向锅炉中压锅筒连续供水，并向锅炉再热器及蒸汽轮机高压旁路提供减温水。中压给水泵采用380V电动机驱动，并选用变频调速和工频旁路两种方式运行，以优化系统结构，实现整个电厂的安全、可靠和经济运行。

1.高压给水阀组的改造

为实现高压给水泵变频控制运行及节能考虑，高压给水阀组由以前的双调阀组改造为由调阀和电动截止阀组成的阀组。

高压给水阀组控制逻辑大致可描述如下：

机组在启机阶段，电动截止阀关闭，给水流量由给水泵变频器和给水调阀控制，给水泵变频器输出先保持最小值，由给水调阀开度控制给水流量。当给水调阀达最大值时，变频器开始动作直至变频器输出至最大值。当机组负荷升至200MW后，给水电动阀开启，此时给水调阀和变频器均先减小后再开大，变频器先输出最小，给水调阀逐渐开大直至变频器和给水调阀均达最大值。

反之，当机组负荷下降，给水流量逐渐减小时，给水的控制过程描述如下：

200MW负荷以上时，给水电动阀全开，给水流量由变频器和给水调阀联合控制。当负荷低于200MW时，给水电动阀关闭，给水流量由给水调阀和变频器联合控制。在整个给水调节过程中，当给水流量由给水调阀和变频器联合控制时，优先保持变频器低值输出以节约能耗。

2.增加中压给水系统

锅炉给水系统增加单独的中压给水系统，中压给水从高压给水进口管道取水经中压给水泵进入中压省煤器后进入中压汽包。中压给水给蒸汽轮机高旁减温水和中压锅炉集汽集箱反冲洗提供水源。增加的中压给水系统如图6-29所示。

图6-29 中压给水系统

中压给水流量控制仍由原有的中压给水调阀和中压给水泵变频器联合控制实现。其控制过程可描述如下：(www.xing528.com)

机组低负荷时，给水流量较小，给水泵变频器输出保持最小值，给水流量由中压给水调阀控制。随着负荷的上升，给水流量不断增加，给水调节阀将不断开大。当给水调阀达最大值时，给水泵变频器输出将不断开大直至最大值。反之，当机组负荷由较大值下降，给水流量不断减小时，中压给水调阀保持全开，中压给水泵变频器输出不断减小。当变频器输出至最小值时，给水流量由中压给水调阀控制。

3.给水泵变频改造方案

惠州LNG电厂高压给水泵变频改造的电气一次接线方案如下：

每台机组的两台给水泵共用一台变频器控制，采用“一拖二加旁路”的方式。即一台变频器分别拖动两台给水泵，同时考虑其可靠性和变频器检修隔离方便，变频装置进出线、旁路刀开关均采用手动方式，原来供高压给水泵工频运行的6kV电源开关不变。

增加的中压给水泵变频系统的电气一次接线方案如下：

每台机组的两台给水泵每台电机各设置一台变频器，采用“一拖一”的方式。同样考虑中压给水泵的可靠性和变频器检修隔离方便，变频装置进出线、旁路刀开关均采用手动方式，中压给水泵电动机由机组工作段A、B段的备用开关取电。

图6-30给出了变频改造后高压给水泵电气一次接线图（中压给水泵系统两台泵各设置一台变频器，其他相似）。

图6-30 变频改造后高压给水泵电气一次接线图

4.给水泵变频改造预估效果

根据对已实施的给水变频改造方案的效能评估，变频改造后能实现年节能500万元左右，一年半后收回投资，节能降耗效果良好。