1.机组概况
漳电大唐塔山发电有限公司一期工程2×600MW汽轮发电机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的亚临界、一次中间再热、强制循环燃煤汽包炉，型号为NZK600MW-16.7/538/538-2型，最大进气量为2080t/h，锅炉型号为HG-2080/17.5-YM9，最大连续负荷（BMCR）按机组电负荷664.84MW，锅炉最大了连续蒸发量为2080t/h。
每台机组配置三台50%额定容量电动给水泵，采用液力偶合器调节给水泵转速控制给水流量。给水泵运行方式为两用一备。
1.1 漳电大唐塔山发电有限公司600MW机组应用的锅炉液偶调速给水泵组
锅炉给水泵、给水前置泵、液偶工作油泵和润滑油泵由同一台电动机拖动，给水泵通过液力偶合器滑差调速，而给水前置泵、工作油泵和润滑油泵与给水泵电动机同步恒速转动。
1.2.液力偶合器调速电动给水泵组的能耗的能耗分析
液力偶合器能实现给水泵25％～100％转速范围内的无级调速，但仍有一定的能量损耗，主要表现在以下三个方面：
1）液力偶合器滑差调速的热损耗（约占无效总损耗的20％）。根据液力偶合器的工作原理，伴随调速过程而产生滑差热损耗，以300MW等级机组为例，每台液力偶合器的工作油损耗热量在2000000kJ左右，折合功率损耗不少于250kW，一台机组要运行两台液力偶合器，一年损耗的电量超过300万度。
2）给水泵电动机偏离最佳运行经济点的损耗（约占无效总损耗的60％）。按国内火电机组设计规范，给水泵的设计点工况基本上是机组ECR工况的1.2倍，给水泵电动机的额定容量则根据给水泵设计点工况轴功率来确定，这决定了给水泵电动机的额定容量比机组ECR工况高出了20％。另一方面，因各机组供电负荷的不同，机组的年平均负荷可能在65％ECR～90％ECR之间，给水泵电动机经常在远离额定负荷的工况下运行，而电动机运行额定负荷下才有最高的效率。
3）调节方式的能量损耗（约占无效总损耗的20％）。液力偶合器的调速方式为液力滑差间接调速，给水泵转速的变化不是由给水泵电动机直接产生，所以，泵与风机相似性原理的第三条“功率和转速的三次方成正比”对给水泵电动机的高效运行并不适用，在液力偶合器调速的方式下，给水泵电动机始终在恒速运转，损耗了一定的功率。
2给水泵的变频改造
变频调速被公认为是一种节能、高效的交流调速方式，在工业领域内被广泛应用。用变频器替代液力偶合器控制锅炉给水泵也许是兼顾了投资和节电两个方面最合适的改造方法。但由于国内变频器生产厂家在大功率高压变频器的技术不成熟，进口设备价格昂贵的限制，大功率高压变频器的应用受到限制。但是近年来，随着电子技术的不断仅需，大功率高压变频器技术已经成熟，为给大型火电机组配套的给水泵变频改造提供了可能。
据资料介绍，相比液偶间接调速，应用效率更高的变频器直接调节给水泵电动机的转速可降低给水泵组的用电损耗。国内300MW、600MW等级火电机组锅炉液偶调速电动给水泵变频改造成功案例表明，成功实施锅炉电动给水泵液力偶合器改变频调速的的电厂，综合厂用电率可下降1％（330MW，100ECR）～2.12％（270MW，81.8％ECR）左右。
2.1 实施的技术措施
2016年08月-12月，塔山电厂对#2机组#1、#2给水泵进行变频改造，具体方案如下：
1）对2台液力偶合器调速电动给水泵进行变频调速改造。
2）给水泵转速由液力偶合器调节改为电动机变频调节，为2台给水泵电动机各自增配1台高压变频器，采用空水冷闭式循环方式提供变频器适宜的工作环境。
3）液力偶合器改造为增速箱，液力偶合器原本就是由增速齿轮组＋液力联轴器组合而成，本方案根据偶合器内部零部件的结构，原封不动地保留原偶合器高速增速齿轮副及涡轮轴，去掉原来偶合器的泵轮、涡轮及涡轮套，原小齿轮轴与涡轮轴间采用专门设计的联轴器挠性连接，以确保设备的平稳运转精度。联轴器通过挠度量的设计和侧隙选择，可以消除带负荷运行时齿轮轴轴心线与涡轮轴轴心线不同心的影响。
由于拆除了液力偶合器的泵轮和涡轮，也就去除了液力偶合器的工作油系统和工作油冷油器以及冷油器的冷却水系统。液力偶合器箱体外部增配一台润滑油泵，定速驱动电动机独立工作，与原有的液偶辅助润滑油泵一用一备，自动联锁。
4）前置泵与给水泵电动机脱离，增配1台电动机独立运行，新建前置泵电动机基础，改造前置泵，更换新的前置泵泵轴，安装方向对调，保留叶轮，旋转方向不变。
3.改造后运行情况对比：12月27日#21、#22给水泵随#2机组启动，机组运行正常后，经连续测试，和没有改造前相比，节能效果明显，具体运行参数见下表：
从上表可以看出，#21、#22给水泵变频改造后，无论是在单泵运行还是高负荷段双泵运行，节电效果均十分明显，达到了节能减排的效果，为机组经济运行奠定了良好的基础。
论文作者:张辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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