给水泵的启动方式为变频软启动

1.锅炉给水系统

　　从除氧器给水箱经给水泵，高压加热器到锅炉给水操作台前的全部管道系统称为锅炉给水管道系统。锅炉给水管道系统按其压力不同可以分为低压和高压给水管道系统。由除氧器给水箱下降管到给水泵进口之间的管道，阀门等称为低压给水管道系统。由给水泵出口经高压加热器至锅炉给水操作台前的管道，阀门等称为高压给水管道系统。我厂25 0MW机组的给水管道采用母管制。系统中装设3台100%容量的电动给水泵，两台运行，一台备用。

　　每台给水泵出口压力侧，按水流方向装一个逆止阀，一个电动闸阀，逆止阀的作用是当给水泵停止工作时防止压力水倒流进入给水泵使给水泵倒转。闸阀的作用是当给水泵停止工作时切断与高压侧的联系。

　　锅炉给水操作台包括100%主给水和30%旁路给水两条并联管路，两条并联给水管路中分别装有主给水电动闸阀，电动主调节阀，旁路电动闸阀和旁路电动调节阀。

　　2.给水控制方式

　　汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包中的水位保持在一定范围内。汽包水位是影响锅炉安全运行的重要因素，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，从而增加在过热器管壁上和气轮机叶片上的结垢，甚至使气轮机发生水冲击而损坏叶片；水位过低则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂。

　　正常运行时水位波动范围：（30~50）mm

　　异常情况：200mm

　　现在的给水全过程控制系统采用的是定速给水泵，通过改变调节阀门的开度，从而改变给水管路阻力的方法来改变给水量。在锅炉升温升压，汽机冲转及带30%负荷的阶段，采用单冲量系统通过调节给水旁路调节阀开度，来维持汽包水位在给定范围内。

　　在30%~100%阶段，采用三冲量系统调节主给水调节阀开度。汽包水位采用冗余变送器测量，经汽包压力修正后取优选值作为被测信号；给水流量经给水温度修正后作为总给水流量；主蒸汽流量经主汽压力修正后作为主蒸汽流量。

　　3.问题的提出

　　该控制系统不但能在负荷变化较频繁的工况下较好地完成液位控制任务，而且能克服给水量改变所带来的扰动。系统反应快，稳定性好，抗干扰能力强，但也存在一些问题。

　　而我们实测电动机的输入电流为65A，输入功率约为552.5kW，输入功率与泵实际消耗功率相差为267.46kW，这个功率损失主要包括：

　　（1）电动机本身的损失。

　　（2）水泵和管路的损失。

　　4.变频调速技术的应用

　　4.1分析

　　变频器是将交流顺变成直流，平滑滤波后再经过逆变回路，将直流变成不同频率的交流电，使电机获得无级调速所需的电压，电流和频率。

　　通过流体力学的基本定律可知：风机，泵类设备均属平方转矩负载，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。我们知道，在变频器向下调速时，属于恒转矩特性。但是由于通用三相异步电动机的结构特点，在其运行频率低于50Hz以下时，很难达到其额定输出转矩。而风机泵类负载在低速运行时所要求的转矩也相应降低，这正好适应了采用变频器驱动三相异步电动机在低速运行时输出转矩下降的特点。

　　4.2系统构成

　　根据以上分析，我们可以在调节阀控制水流量大小的同时，用调节器的输出跟踪信号0~10V送到变频器同步改变水泵，电动机的转速。这不仅能达到控制水流量大小的目的，还能减少水泵的机械磨损，在保证锅炉汽包液面恒定的同时，也能达到节电的效果。因为当流量下降时，其转速与流量成正比地下降，而水泵的轴功率将与转速的三次方成比例地下降，故改变转速，调节流量，其节能效果显着。

　　变频器输出频率将与输入到变频器的信号成比例，即输入信号大，变频器频率输出亦高，信号小，输出频率亦小。

　　4.3变频器选择注意事项

　　变频器的上限频率不能超过50Hz，如超过，功率将急剧增加，电动机的机械强度和变频器容量都将不符合要求。一般泵类负载不宜在低于15Hz以下运行，否则要考虑电动机的温升。

　　5.效果

　　（1）给水泵采用变频调速技术后，随着给水泵转速的下降，功耗也随之降低，节电效果显着。

　　（2）给水泵的启动方式为变频软启动，有效地减少了电动机启动时大电流的冲击，延长了电机的使用寿命。

　　（3）在低负荷时，泵的转速和出力随之下降，从而减少了轴承磨损，发热，延长了给水泵的使用寿命。

　　（4）供水压力稳定，变频系统能根据汽包水位的变化，调节给水泵的出水量，以保证母管水压稳定。

　　（5）设备的自动化程度提高，减轻了操作人员的劳动强度。