摘要：热电厂的辅机设备每年消耗大量的电能，不但造成大量的电能浪费现象，而且给企业造成了间接经济损失。节能降耗是企业的生存之本，是企业达到可持续发展的重要途径。本文通过对锅炉给水泵的运行数据分析，提出了变频改造的技术方案，并对实际应用情况进行了简要介绍，为类似企业节能降耗的应用提供借鉴。
关键词：热电厂；给水泵；变频调速
引言
在发电企业经营环境日趋严峻的外部环境下，降低厂用电率、降低发电成本，已成为各电厂努力追求的经济目标。受设计和制造技术条件的影响，电厂主要用电设备如送风机、吸风机、增压风机、给水泵等高耗能设备，其输出功率不能随机组负荷变化而变化，只能通过改变挡板或阀门的开度来调整，造成了大部分能量消耗在节流损失中。
电动给水泵作为锅炉的主要辅机，其耗电量是很大的，其用电量达到发电量的2.5%，直接影响供电煤耗、发电成本及能源消耗，因此对电动给水泵的调节方式进行优化，对电动给水泵进行节能改造是十分必要的。
1 给水泵运行情况分析
公司两台机组共设置4台给水泵，每台给水泵额定功率为2000KW，非供暖期单机组运行时，给水泵采用一用两备方式运行；供暖期两台机组运行时，给水泵采用两用两备方式运行。给水泵在非供暖期单泵运行和供暖期并列运行时，对应的出口压力达到15.4~15.7MPa，而实际出口压力11.5MPa就能满足锅炉给水需求，因此存在极大的压力损失和节流损失。
4台给水泵均采用定速运行方式，通常情况下系统根据机组负荷高低，控制主给水调整门和低负荷调整门的开度，调节给水流量，从而达到稳定汽包水位的目的。这种运行方式带来以下弊端：
a、采用给水泵定速运行，阀门调整节流损失大、出口压力高、管损严重、系统效率低，造成能量的浪费；
b、当流量降低阀位开度减小时，调节阀前后压差增加、工作安全特性变坏，压力损失严重，造成能耗增加；
c、长期的阀门低开度(10~25%)，加速阀体自身磨损，导致阀门控制特性变差；
d、管网压力过高威胁系统设备密封性能，严重时导致阀门泄漏，不能关严等情况发生；
e、阀门使用寿命缩短、日常维护量增大，维修成本升高，造成各种资源的极大浪费。
解决上述问题的重要手段之一是采用调速控制技术。利用调速技术实现给水流量的变负荷调节，这样，不仅解决了控制阀调节线性度差等难以控制的缺点，而且提高了系统运行的可靠性；更重要的是减小了因调节阀门孔口变化造成的压流损失，减轻了控制阀的磨损，改善系统的经济性，节约能源，为降低厂用电率提供了良好的途径。
2 给水泵节能改造方案
目前解决给水泵出力过高的改造方案是改变现有给水泵转速达到调速的目的，即通过变频技术或增加耦合器以降低给水泵转速，来降低给水泵出力。根据水泵运行原理，水泵运行轴功率与泵转速的三次方成正比，降低转速，可以显著降低给水泵能耗。
高压变频技术和液力偶合技术为目前市场上两种主流的成熟的调速技术。液力耦合器更适用于新建机组；变频技术目前为电力行业调速运行设备普遍选用的成熟技术，既适用新建机组，亦适用改造项目。
对高压变频器与液力耦合器之间的性能进行比较：
若改造#4给水泵，年可节约电量2342520KWh，按0.3881元/KWh计算，年可节省资金90.9万元。
4 变频改造节能效果
经理论分析，对#4给水泵实施变频改造预期平均小时节电量为324.3KW，对实际运行节能效果分析如下：
#4给水泵变频改造完成并投入运行，相关数据分别截取改造完成前后参数进行分析。#4给水泵变频改造后运行电流下降约60A，相关数据详见表一。
抄录对应给水泵电度表电量，计算平均节能量为377KW，相关数据详见表二。
表一 给水泵日均数据分析
若按#4给水泵运行200天计算，年可节电约181万KWh，按0.3881元/KWh计算，节省发电成本约70万元。为达到节能目的，除定期设备轮换、试转和检修时间外，尽可能安排#4给水泵变频运行，预测年节省发电成本90万元。
给水泵变频改造后节能效果显著，厂用电率下降约0.8%，达到预期效果。
5 结束语
根据锅炉给水泵变频改造的实际案例，采用高压变频改造方式，其耗电量大幅降低，达到了节能降耗的目的，改造后厂用电率明显降低，为企业创造了经济效益，也为其它企业节能改造提供了借鉴。
参考文献
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[4]郭立君 何川.泵与风机（第3版）[M].中国电力出版社，2004.
论文作者:王利强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
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