摘要：本文介绍了广州明珠C厂在发电机组锅炉给水泵应用高压变频系统的技术和经济分析。指出高压变频调速在电厂风机、泵类的应用具有明显的社会效益和经济效益。
1 广州明珠C厂机组给水系统工况简介
广州明珠电力（集团）有限公司发电C厂现有#5，#6两台51.2MW燃油机组，#7一台36MW汽轮机组。#5，#6两台燃机的余热分别提供#1，#2锅炉，驱动＃7汽轮发电机。#1，#2锅炉的#1，#2汽包的给水由＃1，＃2，＃3三台给水泵母管方式供水。
三台给水泵的参数相同，水泵为沈阳水泵厂生产DG80-120x9，额定转速2980rpm，效率82％，供水80m3/h改造为120m3/h，扬程1080m。拖动给水泵的三台6kV电动机Y4002-1型电机，额定参数500kW，6kV/57.2A，cos=0.87，转速2972rpm，F级绝缘，绕组Y接，1998年8月南洋防爆电机厂生产。
如图1为明珠C厂＃7汽轮发电机给水泵回路原理示意图，该设计最初的设计思想是“两工作一备用”，当任意一台出现故障时随即启动备用电动机，保证机组的正常运行。给水母管到两个锅炉汽包都分别有主路、中路、旁路三个阀门控制给水流量，其中主路为调节阀最大流量100％，中路调节阀最大流量约70％，旁路电动阀流量约50％。
但水泵经过叶片技术改造，现在的实际运
图1 明珠C厂锅炉给水回路图
行工况是：在目前负荷情况下，一台泵的出水量已够两台锅炉的运行，在两台燃机运行，#1与#2两个汽包供汽（二拖一工况）、总负荷为67MVA左右时，汽包压力6.4Mpa左右，额定蒸发量64t/h，运行1＃泵，此时电机电流为51A左右，功率因数为0.86，实际给水量约125t/h，泵头出口压力为8.3~8.9MPa左右，根据泵的性能曲线，此时泵已工作到极限，该运行情况下泵的效率较低，如果负荷进一步增加时必须启动第二台泵。在谷期负荷较低时，只运行其中一台燃机，一个汽包供汽（一拖一工况），汽包压力3.5Mpa左右，此时保持运行#2泵，电机电流为41A左右，电机功率因数为0.85，泵头出口压力为9.2~9.8Mpa左右，实际给水量约63t/h。
2 广州明珠C厂＃1给水泵改造前的运行情况
2.1 改造前的给水泵的系统运行数据
表1 明珠C 厂锅炉给水泵变频改造前系统运行数据
工况 一拖一 一拖二
给水压力（Mpa） 9.0~9.6 7.9~8.7
汽包压力（Mpa） 3.4 6.4
给水流量（t/h） 63 125
电机电流 (A) 39~41 50~52
电机有功 (kW) 360 460
在水泵性能曲线上绘出二拖一工况及一拖一工况的等效率曲线。如绘出一拖一时的管网特性曲线，如图2中曲线2（此曲线对应回流循环阀开度一定时），二拖一时的管网特性曲线，如图3中曲线2所示（此曲线对应回流循环阀开度全开时）；两图中的曲线1均为水泵工频运行H-Q特性曲线。
图2 工频一拖一供水Q-H曲线及管网特性曲线
在进行变频改造前，峰期运行工况点为图3的A点，谷期为图2的B点。通过上述数据可得出如下结论：
a、日间二拖一时，一台泵运行时，水泵给水量约120m3/h，从水泵的性能曲线可知，在
该点运行时水泵效率较低，为53％，而该水泵最佳效率点为62％（对应额定流量为80m3/h）。
b、日间二拖一时，电机消耗总功率1.732*6000*51=530kVA，其中有功功率为530*0.86=455.8kW，在该运行情况下电机已基本满负荷运行，但是电机无功电流为[512-(51*0.86)2]0.5=26A。
图3 工频二拖一供水Q-H曲线及管网特性曲线
c、峰期一拖一时，电机消耗总功率为1.732*6000*41=426kVA，其中有功功率为426*0.85=360kW。
d、谷期运行时，在水压为9.8Mpa的情况下，水泵给水为105m3/h，锅炉供水为633/h，回流循环阀回流42m3/h，存在很大的节能空间。
2.2 广州明珠C厂＃1给水泵变频改造方案
2.2.1设计要求及目标
a) 向变频系统提供提供两台锅炉汽包独立汽包水位反馈信号，4~20mA信号，做为控制目标，实现自动控制；
c) 变频改造后的控制系统独立于现有的DCS系统，本系统有独立的检测、控制、显示、数据处理系统，在中控室也能监视供水系统状态、实时监视系统运行状态，可记录系统运行数据。
d) 实现远程控制性能，能够实现在中控室进行远程命令控制及系统控制目标参数修改。
e) 能实现与其他水泵的切换互补运行，并实现完善的故障处理功能，故障停机后自动启动其他水泵，保障供水系统安全运行。