CN105114939A - 一种用于火电厂锅炉的给水调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于火电厂锅炉的给水调节系统，锅炉向汽轮机提供蒸汽，包括：第一给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；第一水泵电机，其通过第一液力耦合器与所述第一给水泵动力连接，用于驱动所述第一给水泵运转；第一变频器，其设置在电源与所述第一水泵电机之间，用于使电源频率在0-50Hz间变化以调节所述第一给水泵的转速控制所述第一给水泵的给水量。本发明可以通过变频器调节电源频率来调节给水泵转速，相对于传统液力耦合器调速通过改变勺管开度进行调速具有更高的调速效率，能耗低，节能效果显著。

Description

一种用于火电厂锅炉的给水调节系统

技术领域

本发明涉及火电厂锅炉给水领域。更具体地说，本发明涉及一种用于火电厂锅炉的给水调节系统。

背景技术

大唐桂冠合山发电有限公司2×330MW机组于2004年投产，锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司制造的1004t/h锅炉，汽轮机和发电机由北京北重汽轮电机有限责任公司制造。该机组具有起/停快，调峰能力强的特点，其设计最低稳定负荷为额定负荷的40％。每台机组的电动给水泵为2用1备，正常运行时给水系统通过DCS(分布式控制系统)自动控制，当给水流量小于30％时，DCS采用汽包水位单冲量控制模式；当给水流量大于30％时，DCS采用主调汽包水位、副调主蒸汽流量和给水流量三冲量控制模式。

自投产以来，该机组给水泵电机一直处于工频运行状态，在机组起/停阶段及变负荷阶段只能采用调节液力耦合器勺管开度的方式调整出力，给水泵电机长时间处于非经济区运行，因此需要对此给水泵电机进行变频改造。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种火电厂锅炉给水系统，其为给水泵加装变频器，供水效率高，节能效果显著。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于火电厂锅炉的给水调节系统，锅炉向汽轮机提供蒸汽，包括：

第一给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第一水泵电机，其通过第一液力耦合器与所述第一给水泵动力连接，用于驱动所述第一给水泵运转；

第一变频器，其设置在电源与所述第一水泵电机之间，用于使电源频率在0-50Hz间变化以调节所述第一给水泵的转速控制所述第一给水泵的给水量。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

凝汽器，其进气口与所述汽轮机的排气口连通，用于将所述汽轮机排出的蒸汽冷凝成水；

除氧器，其进水口与所述凝汽器的出水口连通，所述除氧器的出水口与所述第一给水泵的进水口连通；

凝结水泵，其设置于所述凝汽器与所述除氧器之间，用于将所述凝汽器内的冷凝水泵入所述除氧器内。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

前置泵，其与所述第一水泵电机动力连接，所述前置泵的进水口与所述除氧器的出水口连通，所述前置泵的出水口与所述第一给水泵的进水口连通。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵并联后向所述第一液力耦合器供油，所述第一油泵和第二油泵设置为：当油压力高于0.15MPa时，所述第一油泵运转、所述第二油泵停机，当油压力低于0.15MPa时，所述第一油泵和第二油泵同时运转。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

第二给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第二水泵电机，其通过第二液力耦合器与所述第二给水泵动力连接，用于驱动所述第二给水泵运转；

第二变频器，其设置在电源与与所述第二水泵电机之间，用于使电源频率在0-50Hz范围内变化以调节所述第二给水泵的转速控制所述第二给水泵的给水量；

其中，所述第一给水泵、所述第一水泵电机和所述第一变频器与所述第二给水泵、所述第二水泵电机和所述第二变频器并联设置。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，所述第一液力耦合器与所述第二液力耦合器设置为：当所述第一给水泵和所述第二给水泵运转时，所述第一液力耦合器与所述第二液力耦合器的勺管开度分别固定在最大开度位置。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

第三给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第三水泵电机，其通过第三液力耦合器与所述第三给水泵动力连接，以通过改变所述第三液力耦合器的勺管开度来调节所述第三给水泵的转速；

其中，所述第三给水泵、所述第三水泵电机与所述第一给水泵、所述第一水泵电机以及所述第二给水泵、所述第二水泵电机并联设置，所述第三给水泵设置为：当所述第一给水泵与所述第二给水泵同时运转时，所述第三给水泵停机；当所述第一给水泵或所述第二给水泵停机时，所述第三给水泵运转，且使所述第三液力耦合器的勺管开度对应的所述第三给水泵的转速与所述第一给水泵或所述第二给水泵停机时的转速相同。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

最小流量阀，其设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间，所述最小流量阀设置为：当所述第一给水泵的供水流量低于设定值时，打开所述最小流量阀，使所述第一给水泵中的水回流至所述除氧器。

优选的是，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

变频器控制室，其内部设有所述第一变频器，所述变频器控制室还设有：

冷却器，其设置于所述变频器控制室一侧，所述冷却器通过其冷风出口为所述变频器控制室提供冷风；

循环管，其一端与所述冷却器的热风进口连通，另一端与所述第一变频器的散热口连通；

管道泵，其与所述冷却器相连，为所述冷却器供应冷却水，所述冷却水为中性、水温不大于33℃、水压为0.20-0.50MPa、水流量为125m³/h。本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明为给水泵加装变频器，使给水系统可以通过变频器调节电源频率，从而调节水泵电机转速，进而实现给水泵调速，变频调速相对于传统液力耦合器调速通过改变勺管开度进行调速，具有更高的调速效率，而且给水系统能耗更低，节能效果显著。本发明的给水泵采用三个给水泵，两用一备，两个常用给水泵为锅炉供水具有较高的供水效率，而且通过变频器变频时供水量准确度高，而且这两个常用给水泵也可以通过液力耦合器调速，即使变频器失效，也可以通过液力耦合器调速；另外，备用给水泵采用液力耦合器调速，备用给水泵的液力耦合器勺管跟踪与两个常用给水泵连接的变频器的频率，当一个常用给水泵因故障停机时，可以用备用给水泵快速替代一个常用给水泵，这样就能充分保证锅炉的供水效果，能够应对供水过程中发生的各种突发故障；

(2)本发明中给水泵经变频改造后平均节电率达29.70％；

(3)本发明不仅避免启动转矩对电机的冲击，同时因给水泵低转速工作减轻了对给水系统中阀门及管道等设备冲击，能有效降低设备故障率和维修费用，延长设备使用期限。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的变频器控制室的结构示意图。

图3为给水泵系统示意图；

图4为2台变频电机电气一次接线示意图；

图5为系统控制流程；

图6为空--水冷器现场布置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1示出了根据本发明的一种实现形式，其中包括：

第一给水泵61，其出水口与所述锅炉1的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉1；

第一水泵电机63，其通过第一液力耦合器62与所述第一给水泵61动力连接，用于驱动所述第一给水泵61运转；

第一变频器64，其设置在电源与所述第一水泵电机63之间，用于使电源频率在0-50Hz间变化以调节所述第一给水泵61的转速控制所述第一给水泵61的给水量。

本发明用于向火电厂的锅炉1供水，锅炉1产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机2驱动发电机发电。由于锅炉1中的水会受热生成蒸汽，水在工作中会不断减少，锅炉1各个时刻需要的积水量不相同，所以需要改变第一给水泵61的转速来控制第一给水泵61的给水量。在上述方案中，在电源与所述第一水泵电机63之间设置第一变频器64，用变频器在0-50Hz间改变电源频率，从而改变第一水泵电机63的转速，进而改变第一给水泵61的转速，这种方式可以使第一水泵电机63长时间在低于工频的条件下工作，这比第一水泵电机63一直处于工频条件下工作更加节能。而且调速效率也比用改变第一液力耦合器62的勺管开度的方式高。

在另一种实施方案中，如图1所示，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

凝汽器3，其进气口与所述汽轮机2的排气口连通，用于将所述汽轮机2排出的蒸汽冷凝成水；

除氧器4，其入水口与所述凝汽器3的出水口连通，所述除氧器4的出水口与所述第一给水泵61的进水口连通。

凝结水泵5，其设置于所述凝汽器3与所述除氧器4之间，用于将所述凝汽器3内的冷凝水泵入所述除氧器4内。

上述技术方案主要用于回收利用低能蒸汽，减少能耗，进一步提高本发明的节能效果。除氧器4用于除去凝结水中的氧气和其它气体，避免氧气腐蚀管道、第一给水泵61、锅炉1或汽轮机2，延长这些器件的使用寿命。

在另一种实施方案中，如图1所示，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

前置泵65，其与所述第一水泵电机63动力连接，所述前置泵65的进水口与所述除氧器4的出水口连通，所述前置泵65的出水口与所述第一给水泵61的进水口连通。本发明中前置泵65与第一给水泵61均由第一水泵电机63驱动，并作为第一给水泵的增压泵，保证第一给水泵61所需的进口压力，并且有足够的汽蚀余量，降低除氧器4的安装高度，还可以避免为前置泵65再安排一个水泵电机，减少能量损失。

在另一种实施方案中，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵并联后向所述第一液力耦合器62供油，所述第一油泵和第二油泵设置为当油压力高于0.15MPa时，所述第一油泵运转，所述第二油泵停机，当油压力低于0.15MPa时，所述第一油泵和第二油泵同时运转。第一油泵和第二油泵一用一备，保证第一液力耦合器62的内压力不低于0.15MPa，维持第一液力耦合器62正常工作。

在另一种实施方案中，如图1所示，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

第二给水泵71，其出水口与所述锅炉1的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉1；

第二水泵电机73，其通过第二液力耦合器72与所述第二给水泵71动力连接，用于驱动所述第二给水泵71运转；

第二变频器74，其设置在电源与与所述第二水泵电机73之间，用于使电源频率在0-50Hz范围内变化以调节所述第二给水泵71的转速控制所述第二给水泵71的给水量；

其中，所述第一给水泵61、所述第一水泵电机63和所述第一变频器64与所述第二给水泵71、所述第二水泵电机73和所述第二变频器7474并联设置，所述第二给水泵71设置为：当所述第一给水泵61运转时，所述第二给水泵71运转；当所述第一给水泵61停机时，所述第二给水泵71停机。

在上述技术方案中，第二给水泵71的设置与第一给水泵61设置相同，并与第一给水泵61同时向锅炉1供水，这可以保证锅炉1的进水量足够且及时，另一方面两台变频器同时调节，使锅炉1的进水量更加精确。而且第二给水泵71与第一给水泵61还可以通过勺管来调速，一旦变频器失效，即可用勺管调速，以适应供水过程中各种突发情况。

在另一种实施方案中，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，所述第一液力耦合器62与所述第二液力耦合器72设置为：当所述第一给水泵61和所述第二给水泵71运转时，所述第一液力耦合器62与所述第二液力耦合器72的勺管开度分别固定在最大开度位置。

在上述方案中，由于第一给水泵和第二给水泵工作时均由变频器调节转速，不需要用液力耦合器的勺管来调节转速，液力耦合器只起到传递能量的作用。将勺管置于最大开度位置，液力耦合器具有最大的传能效率，可以减少能量在传递过程中发生损失，使第一水泵电机63或第二水泵电机73产生的能量能够完全传递至第一给水泵61或第二给水泵71。

在另一种实施方案中，如图1所示，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

第三给水泵81，其出水口与所述锅炉1的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉1；

第三水泵电机83，其通过第三液力耦合器82与所述第三给水泵81动力连接，以通过改变所述第三液力耦合器82的勺管开度来调节所述第三给水泵81的转速；

其中，所述第三给水泵81、所述第三水泵电机83与所述第一给水泵61、所述第一水泵电机63以及所述第二给水泵71、所述第二水泵电机73并联设置，所述第三给水泵81设置为：当所述第一给水泵61与所述第二给水泵71同时运转时，所述第三给水泵81停机；当所述第一给水泵61或所述第二给水泵71停机时，所述第三给水泵81运转，且使所述第三液力耦合器82的勺管开度对应的所述第三给水泵81的转速与所述第一给水泵61或所述第二给水泵71停机时的转速相同。

本发明的第三水泵电机83为备用给水泵，并不设置变频器，而是通过改变勺管开度来调节第三给水泵81的转速，并使第三液力耦合器82的勺管跟踪第一变频器64或第二变频器74的频率，一旦第一给水泵61或第二给水泵71因故障或其它原因停机，第三给水泵81可以迅速启动并通过调节勺管根据第一给水泵61或第二给水泵71停机时第一变频器64或第二变频器74的频率切换到相应开度，以达到所需的转速，替代第一给水泵61或第二给水泵71，避免给水量不足，影响锅炉1产生蒸汽。

在另一种实施方案中，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

最小流量阀9，其设置在所述第一给水泵61与所述除氧器4之间，所述最小流量阀9设置为当所述第一给水泵61的供水流量低于设定值时，打开所述最小流量阀9，使所述第一给水泵61中的水回流至所述除氧器4。最小流量阀9安装在第一给水泵61与所述除氧器4之间，锅炉1给水泵将水从除氧器4送往锅炉1，为防止给水泵过热及防止产生汽蚀，给水泵的流量在任何情况下都必须大于一个设定值，也就是最小流量，当锅炉1给水需要流量很小时，需要及时打开最小流量阀9，使一部分高压水回流到除氧器4，以保证给水泵的安全运行。

在另一种实施方案中，所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，还包括：

变频器控制室10，其内部设有所述第一变频器64，所述变频器控制室10还设有：

冷却器11，其设置于所述变频器控制室10一侧，所述冷却器11通过其冷风出口为所述变频器控制室10提供冷风；

循环管13，其一端与所述冷却器11的热风进口连通，另一端与所述第一变频器64的散热口连通；

管道泵12，其与所述冷却器11相连，为所述冷却器11供应冷却水，所述冷却水为中性、水温不大于33℃、水压为0.20-0.50MPa、水流量为125m³/h。

第一变频器64的工作环境温度不应高于40℃，否则会影响变频器的正常工作，在本发明中，设计了一种变频器控制室10，通过循环利用第一变频器64产生的热风维持变频器控制室10内环境温度低于40℃，这避免第一变频器64产生热量散入空气中造成热污染。当向冷却器11中供应的冷却水为中性、水温不大于33℃、水压为0.20-0.50MPa、水流量为125m³/h时，变频器控制室10内的温度能够稳定的维持在40℃以下，冷却器11的使用寿命最长。

1、本技术介绍了大唐桂冠合山发电有限公司330MW火电机组给水泵通过变频改造，同时对给水泵系统控制逻辑进行了调整，A、B泵加装变频器后，在不同的机组负荷下，对A、B给水泵的运行参数进行了测量，根据实测数据计算，给水泵变频改造后平均节电率达29.70％，按照全年运行300天，电费0.5元/kWh计算，每年可产生经济效益613万元。

通知实施本技术，它不仅避免启动转矩对电机的冲击，同时因给水泵低转速工作减轻了对给水系统中阀门及管道等设备冲击，能有效降低设备故障率和维修费用，延长设备使用期限。

2、A、B给水泵加装变频器前后，在不同的机组负荷下，测得的运行参数见表1。

表1A、B泵变频改造前后运行参数表

3、本技术领域：5400kW的电机带前置泵(同轴)及液力偶合器，采用空-水冷却的变频调节方式，国内属首创。

大唐桂冠合山发电有限公司2×330MW机组于2004年投产，锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司制造的1004t/h锅炉，汽轮机和发电机由北京北重汽轮电机有限责任公司制造。该机组具有起/停快，调峰能力强的特点，其设计最低稳定负荷为额定负荷的40％。每台机组的电动给水泵为2用1备，正常运行时给水系统通过DCS(分布式控制系统)自动控制，当给水流量小于30％时，DCS采用汽包水位单冲量控制模式；当给水流量大于30％时，DCS采用主调汽包水位、副调主蒸汽流量和给水流量三冲量控制模式。给水泵系统示意图如图3，给水泵电动机参数及给水泵参数如表2、表3、表4、表5所示。

自投产以来，该机组给水泵电机一直处于工频运行状态，在机组起/停阶段及变负荷阶段只能采用调节液力耦合器勺管开度的方式调整出力，给水泵电机长时间处于非经济区运行，因此需要对此给水泵电机进行变频改造。

表2给水泵电动机参数

表3给水泵参数

表4液力耦合器参数

表5前置泵参数

大唐桂冠合山发电有限公司2×330MW机组于2004年投产，该机组设计最低稳定负荷为额定负荷的40％。每台机组的电动给水泵为2用1备，正常运行时给水系统通过DCS(分布式控制系统)自动控制，当给水流量小于30％时，DCS采用汽包水位单冲量控制模式；当给水流量大于30％时，DCS采用主调汽包水位、副调主蒸汽流量和给水流量三冲量控制模式。自投产以来，给水泵电机一直处于工频运行状态，在机组起/停阶段及变负荷阶段只能采用调节液力耦合器勺管开度的方式调整出力，给水泵电机长时间处于非经济区运行，通过给水泵变频改造后，把机械调节变为电气调节，达到了节能降耗的目的，消除了因勺管卡涩时造成机组非停的事故隐患。

图3给水泵系统示意图

1、加装变频器

给3台给水泵中的2台各加装1台日立进口DHVECTOL-HFP5000型变频器。该变频器采用单元串联多电平拓扑、高-高结构，采用无速度传感器矢量控制技术，直接输出0～6kV电压。该变频器配有多重移相变压器，其副边多绕组输出，为功率单元提供独立的移相电源，可以大大改善网侧的电流波形，降低设备对电网的谐波污染。2台变频电机电气一次接线如图4所示。

图42台变频电机电气一次接线示意图

2、改进运行方式

正常运行时，2台变频电机运行，1台工频电机备用。变频运行时，合隔离刀闸QS1，QS2置于a点；工频运行时，QS2置于b点，隔离刀闸QS1分断。

3、电动机差动保护设置

使用变频器提供的隔离刀闸信号来控制差动保护，变频运行时切除，工频运行时投入。

4、勺管控制

给水泵变频调速运行时，勺管开度固定在最大输出位置，通过自动调节改变变频器运行频率；变频泵运行时，备用泵勺管跟踪变频运行泵转速。

5、润滑油泵改造

取消原有的主油泵及辅助油泵，加装2台多功能主油泵(1用1备)。给水泵启动前先启动多功能泵，确保润滑油压和工作油压正常。

6、系统控制流程

改进后的系统控制流程如图5所示。

图5系统控制流程

7、变频器冷却系统

变频器采用空--水冷方式散热，2台变频器配置2台18.5kW的管道泵(1用1备)。管道泵的冷却水供给4台冷却器，每台冷却器配2台2.2kW的风扇将冷风送出。变频器控制室要求为密闭环境，冷却水采用无腐蚀、无杂质的循环水，且需满足PH值为中性、进水温度不大于33℃、水压为0.20～0.50MPa、水流量为125m³/h的条件。

从变频器散发的热风经过通风管道排放到内有固定水凝管的散热器中，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，使热量被循环冷却水带走，从而保证变频器配电室内的环境温度不高于40℃，空水冷器现场布置情况如图6所示。

图6空--水冷器现场布置

1设备安装

1.1安装地点

为避免电磁波相互干扰，变频器配电室应远离高压变压器和500kV高压输电线路，该方案选择锅炉房与汽机房交界处的0m层。为了利用原有高压电缆，该方案中变频器输出端的电缆从原6kV厂用工作段开关下侧拆除后接入。

1.2变频柜安装

在变频器配电室上楼层开6个孔，用于挂手动葫芦，吊装变频柜。在配电室内地面铺垫铁板、滚筒，使用吊车将变频柜置于滚筒上，用小型叉车推入就位。

1.3多功能油泵安装

打开原R17K.2-E调速型液力偶合器上部外壳，排干、擦净偶合器内部润滑油，在主油泵进出口法兰上加装堵板，拆除主油泵轴上齿轮，移除主油泵。在液力偶合器侧面开孔焊接油管，用磁铁吸除液力偶合器底部的铁屑、焊渣，并粘除其他杂物，然后安装多功能油泵。

3.4安装冷却系统

2台管道泵进水口分别取自2号机A侧、B侧凝结器循环水进水管，回水管流入A侧循环水出水管，泵的出口装设单向阀门。电机电源取自主厂房380/220V汽机2APC段及2BPC段，由DCS控制管道泵启停，A，B泵互为联锁。4台冷却器安装在变频配电间墙外地面上。

2逻辑修改

(1)A，B泵变频作为运行泵时，C泵工频备用。C泵运行时，A或B泵可作工频备用。

(2)A，B泵的闭锁条件为：给水泵最小流量阀在手动位置或给水泵开关在变频位置。

(3)C泵联锁启动条件为：联锁开关投入，且1台变频泵在运行泵。

(4)抢水功能逻辑。信号跟踪回路作为信号切换；工频运行时跟踪副调液偶指令，变频运行时跟踪副调变频器指令；A，B泵在液偶自动或变频自动，当1台泵跳闸，联动C泵后，液偶指令快速恢复至原来的调节指令；A，B泵变频运行时，闭锁A，B泵的抢水功能，防止运行中误关液偶；在工频位置时，抢水功能不变。

(5)A、B变频器允许启动，必须同时满足以下条件：润滑油压满足条件(大于0.17Mpa)，给水泵系统温度正常，给水泵入口门开，除氧器水位正常(大于1800mm)，最小流量阀开，无开关未储能信号，给水泵无反转信号，无变频器轻故障信号，无变频器重故障信号，有变频器远方控制信号，有变频器允许启动信号。

(6)满足以下条件之一时，将跳开给水泵：润滑油压低于0.08MPa，给水泵系统温度高于整定值，除氧器水位低于1100mm，入口流量低(流量小于140T/h，进出口门未打开，最小流量阀开度小于5％)、变频器重故障。

(7)润滑油泵联锁逻辑。新增的润滑油泵命名为A多功能油泵、B多功能油泵，运行方式为1运1备，润滑油压力低于0.15MPa时，联启备用泵。

(8)自动调节控制逻辑为：

①A，B泵变频自动回路采用原液偶自动控制方案，但需新建方案页，在图形画面增加新的操作器。在DPU06第128、129、130、131页，分别增加“给水变频控制跟踪逻辑”、“给水变频控制系统1”、“给水变频控制系统2”、“给水变频控制逻辑”4个方案页；变频控制的图形画面在汽机侧“A给水泵系统”、“B给水泵系统”、“给水除氧系统”及锅炉侧“锅炉汽水系统”中，增加“给水泵变频控制”及“给水泵变频启动”操作器；在汽机侧“开闭式冷却水系统”增加空-水冷系统操作界面。

②C工频备用泵和1台变频泵并列运行时，先不投变频泵自动，当变频泵频率逐步加大至100％时，该泵液偶逐步关小；当2台泵调平衡后，工频泵和变频泵均用液偶投自动。

③A，B泵变频调节和液偶调节自动投切开关相互闭锁，变频投入自动时闭锁液偶自动；液偶投入自动时闭锁变频自动，防止运行中误投自动。

④取消原有指令反馈偏差大给水自动退出逻辑，增加自动指令底限10％。

(9)新增报警信号。

①声光报警：变频重故障；A，B润滑油泵全停；A，B冷却器风机跳闸；空-水冷全停状态。

②普通报警：变频器轻故障；空-水冷故障；变压器风机故障；变压器温度过高；管道泵全停。

(10)其他。第1台变频泵运行，启动第2台变频泵时，勺管放在100％，逐渐升频，调整稳定后投入变频自动；同一台给水泵变频与液偶自动禁止同时投入；2台给水泵运行时，禁止1台投入变频自动，另1台投入勺管自动。3设备调试

3.1变频器就地逻辑调试

(1)送变频器装置控制电源(220VAC)、充电电源(380VAC)，输入变频器参数。

(2)用调试电脑屏蔽变频器故障，将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”位置。

(3)就地模拟运行变频器，观察变频器运行状态是否正常。

(4)模拟变频器轻、重故障，观察变频器保护是否正常动作。

(5)测试变频器的运行命令、停机命令、紧急停机命令、声报警复位命令是否正常。

3.2变频器远方逻辑调试

(1)用调试电脑屏蔽变频器故障，将变频器“远方/就地”开关拨到“远方”位置。

(2)DCS模拟运行变频器，观察变频器反馈到DCS上的各个状态是否正确。

(3)测试DCS发给变频器的运行命令、停机命令、紧急停机命令、声报警复位命令是否正常。

3.3变频器空载调试

(1)送变频器6kV工作电源，将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”位置。

(2)合上变频器的充电电源开关FFB1；就地运行变频器，观察单元柜冷却风扇、变压器柜冷却风扇、变压器本体冷却风扇运行是否正常和转向是否正常。

(3)用示波器观察变频器输出的三相电压波形和幅值是否正常。

3.4变频器带电机空载调试

(1)确认电机与泵的对轮已解开。

(2)由DCS合上6kV开关，先工频试转电机，确认电机转向正确；6kV开关断开后，一次回路手动转变频，将变频器“远方/就地”开关拨到“就地”位置。

(3)合上变频器的充电电源开关FFB1，合上6kV开关，就地运行变频器，通过设置变频器参数，使得变频器没有输出，电机不转动。

(4)在电机不转的状态下，加变频器空载电流，完成后停止变频器运行，设置变频器的基本参数。

(5)设置好后就地运行变频器，观察电机转向是否正确，查看DCS上变频器的反馈电流显示是否正确。变频器带电机空载试验时只能升频，在升频过程中由于电机负载太轻可能会报功率单元直流过压故障，属于正常情况。

3.5变频器动态调试

发电机组带一定负荷，确认自动控制系统模拟量信号、开关量信号正常，调节器PID参数正/反作用正确。打开在线运行调节系统功能块图，预置调节器参数，对PID调节器输出进行限幅，将自动调节系统投入闭环运行，观察过程变量响应曲线，逐次对各控制参数修正以满足机组运行要求，并进行以下试验。

(1)汽包水位定值扰动试验。在给定值(-10mm)的±20mm范围内变化5min，过渡过程衰减率ψ＝0.78，稳定时间小于35s。

(2)汽包水位自动状态下的负荷扰动试验。负荷在170～260MW且三冲量给水控制自动运行时，水位波动的最大偏差不超过±30mm，水位稳定在给定值时间为45s；汽包水位动态偏差小于±40mm。

以上试验结果表明，系统各项动态指标符合《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》的要求，并达到优秀标准。

4实际故障

4.1变频器故障

机组负荷为140MW、C泵工频运行，变频启动A给水泵，C泵自动关闭，当A泵给水流量升至792.00t/h、A泵6kV开关处电流为462.69A、变频器显示电流为582.00A时，变频器发重故障跳闸。A变频器发重故障跳闸时DCS截图。

4.2原因分析

电机额定电流为599A，变频器按电机额定电流设定(实际设置时比599A偏小)，故变频器保护动作正确，但变频器电流比6kV开关处CT(电流互感器)测量的电流大，即变频器功率与电机功率不相符。

4.3解决方法

优化变频器参数，调整变频器电流使其与6kV开关处CT测量电流相同，并设置变频器电流增加至595A时闭锁增加变频器电流的功能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种用于火电厂锅炉的给水调节系统，锅炉向汽轮机提供蒸汽，其特征在于，包括：

第一给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第一水泵电机，其通过第一液力耦合器与所述第一给水泵动力连接，用于驱动所述第一给水泵运转；

第一变频器，其设置在电源与所述第一水泵电机之间，用于使电源频率在0-50Hz间变化以调节所述第一给水泵的转速控制所述第一给水泵的给水量。

2.如权利要求1所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

凝汽器，其进气口与所述汽轮机的排气口连通，用于将所述汽轮机排出的蒸汽冷凝成水；

除氧器，其进水口与所述凝汽器的出水口连通，所述除氧器的出水口与所述第一给水泵的进水口连通；

凝结水泵，其设置于所述凝汽器与所述除氧器之间，用于将所述凝汽器内的冷凝水泵入所述除氧器内。

3.如权利要求2所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

前置泵，其与所述第一水泵电机动力连接，所述前置泵的进水口与所述除氧器的出水口连通，所述前置泵的出水口与所述第一给水泵的进水口连通。

4.如权利要求3所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵并联后向所述第一液力耦合器供油，所述第一油泵和第二油泵设置为：当油压高于0.15MPa时，所述第一油泵运转、所述第二油泵停机，当油压低于0.15MPa时，所述第一油泵和第二油泵同时运转。

5.如权利要求1-4任一所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

第二给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第二水泵电机，其通过第二液力耦合器与所述第二给水泵动力连接，用于驱动所述第二给水泵运转；

第二变频器，其设置在电源与与所述第二水泵电机之间，用于使电源频率在0-50Hz范围内变化以调节所述第二给水泵转速控制所述第二给水泵的给水量；

其中，所述第一给水泵、所述第一水泵电机和所述第一变频器与所述第二给水泵、所述第二水泵电机和所述第二变频器并联设置。

6.如权利要求5所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，所述第一液力耦合器与所述第二液力耦合器设置为：当所述第一给水泵和所述第二给水泵运转时，所述第一液力耦合器与所述第二液力耦合器的勺管开度分别固定在最大开度位置。

7.如权利要求6所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

第三给水泵，其出水口与所述锅炉的进水口连通，用于将水泵入所述锅炉；

第三水泵电机，其通过第三液力耦合器与所述第三给水泵动力连接，以通过改变所述第三液力耦合器的勺管开度来调节所述第三给水泵的转速；

其中，所述第三给水泵、所述第三水泵电机与所述第一给水泵、所述第一水泵电机以及所述第二给水泵、所述第二水泵电机并联设置，所述第三给水泵设置为：当所述第一给水泵与所述第二给水泵同时运转时，所述第三给水泵停机；当所述第一给水泵或所述第二给水泵停机时，所述第三给水泵运转，且使所述第三液力耦合器的勺管开度对应的所述第三给水泵的转速与所述第一给水泵或所述第二给水泵停机时的转速相同。

8.如权利要求7所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

最小流量阀，其设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间，所述最小流量阀设置为：当所述第一给水泵的供水流量低于设定值时，打开所述最小流量阀，使所述第一给水泵中的水回流至所述除氧器。

9.如权利要求8所述的用于火电厂锅炉的给水调节系统，其特征在于，还包括：

变频器控制室，其内部设有所述第一变频器，所述变频器控制室还设有：

冷却器，其设置于所述变频器控制室一侧，所述冷却器通过其冷风出口为所述变频器控制室提供冷风；

循环管，其一端与所述冷却器的热风进口连通，另一端与所述第一变频器的散热口连通；

管道泵，其与所述冷却器相连，为所述冷却器供应冷却水，所述冷却水为中性、水温不大于33℃、水压为0.20-0.50MPa、水流量为125m³/h。