分析低压变频器在低加疏水泵上的应用

尚伟国，单丛，孙川，王斌

华电青岛发电有限公司，山东 青岛 266000

摘要：随着我国科学技术的发展，针对低加疏水泵容易汽蚀，电机转速高，电机和泵易损坏的情况，对低加疏水泵进行了变频改造。通过改造，调节低加疏水泵电机的运行频率，方便了低加的水位控制，延长了电机和泵的使用寿命，并减少了电能的消耗。加就是低压加热器，即为表面式加热器，内部有U形管，水在管内流动，蒸汽在管外加热，这样就产生了蒸汽凝结的疏水，由于设备运行的需要，必须使疏水的水位处于一定的范围，不能过高，也不能过低。而用于调节水位的设备就是低加疏水泵。我厂的低加疏水泵设计的是二极电机驱动，转速较高，而低加疏水的流量并不大，低加疏水泵的出口门经常处于半关闭状态，水位还不易控制，泵的故障率高并且还浪费厂用电。

关键字：低压变频器；低加疏水泵；应用分析

引言

现如今，能源与环境会影响到国家经济的可持续发展，在我们国家经济社会不断发展的形势之下，国家与企业也会愈发的重视环境、能源与经济三者之间的关系。变频器具备优化工艺，可以做到节省电能，从而也可以降低对于周边环境的污染程度，所以针对部分电机实施必要的加装变频器改造，随即会产生十分可观的经济效益与社会效应。对于低加疏水泵发生故障的概率高以及厂用电浪费高等情况实施全面化的分析，因此通过加装变频器来实施变频调速，从而降低泵的转速。

1现状

目前很多油田抽油机采用变频技术，可以消除定频供电所存在的弊端，使抽油机具备方便的调参功能、软启动和软停机功能，还可为拖动电动机提供过压、过流、欠压、过载、短路等全面的保护功能，进一步提高采油效率，实现油井的合理化开采。但油田现场使用的抽油机变频控制产品多为通用型变频器，虽然解决了工频控制的弊端，但仍然存在一些问题：价格较贵、厂家及规格型号多种多样，维修专业性强，现场人员达不到快速维修及故障判断能力，影响油井正常生产运行。采用变频器加回馈单元，实现了变频器与电网之间能量的反向流动，但却没有解决能量由电网流向变频器时功率因数低，谐波电流大的问题。因此，有必要自主开发一种经济型抽油机低压专用变频器，解决上述问题，进一步满足油田节能降耗的需求。

2低加疏水的收集方式

如今，国内亚临界或者是超临界机组工程的低压加热器汽侧的疏水收集方式通常有两类：首先是运用彼此相邻加热器的汽侧压差，来促使疏水通过逐级自流的方式到凝汽器或者是空冷排汽装置；其次则是运用疏水泵，主要是将疏水带入到加热器出口的凝结水之中。在疏水运用逐级自流方式的时候，各个级别低加的疏水都是自流到下一级的加热器之中，最终则是回到凝汽器或者是空冷排汽的装置之中，疏水的热量利用循环水或者是空气来将其带走，该系统连接方式简便，安全可靠性高，但是值得注意的就是会出现冷端损失，这对于整个机组的热经济性十分的不利。在运用疏水泵的时候，那么低加的疏水则不会再进入到凝汽器之中，而是运用疏水泵，将其返回到凝结水系统之中，该部分疏水的热量运用在预热准备之后，随即进入到高一级加热器的凝结水之中，从而降低高压抽汽量，使得整个系统的热耗缩减，提升机组的热经济性，但是系统相对繁杂，设备初投资也会加大(梁天晓.变频调速在电厂低加疏水系统中的应用.自动化应用,2010(6))。综上所述，疏水泵方式和疏水自流方式均有着自身的优劣势，是否有必要设置疏水泵具体要工程的实际情况，在经过一系列的技术经济分析之后才可以进行确定。

3低压变频器在低加疏水泵上的具体应用

3.1低压变频器在低加疏水泵上的应用

变频改造方式为每台疏水泵配置一台变频控制柜，使用一台ABPF750系列200KW变频器（20F1ANC367JN0NNNN）。每台机组采用2套低压变频装置分别驱动2台低加疏水泵，正常运行工况下，通过DCS采集到的A3水位信号，与A3水位设定值435mm比较，PID调节块调节变频器输出频率，改变电动机转速实现水位435mm设定值的调节。在2台低加疏水泵出口加装2台压力变送器，监控低加疏水泵出口压力，用凝结水压力的一个函数关系设定低加疏水泵出口压力，原调节阀负责调节疏水泵出口压力（正常工况调节阀处于全开状态就可以满足系统要求，降低节流损失），变频器设置最低频率限制保证泵安全工作区限制。

3.2低加疏水系统的经济性能分析

下面则是运用等效焓降法来针对安装疏水泵的低加疏水系统机组的经济性来实施分析。针对第j级安装疏水泵的低压加热器机组，其所提高的经济性能指数基本上和没有安装疏水泵的低压加热器经济性能所降低的数值基本一致。那么为了进行更好的对比分析，要先研究没有安装低加疏水泵变频器的低压加热器机组的经济性能。疏水泵，可以将低压加热器之中的疏水注入到的主凝结水之中，其很好的解决了疏水由于逐级自流的方式而导致热经济性能下降的问题。主凝结水和疏水实施混合之后，主凝结水焓值的增加量为a，但是所含热能Q1并不会输送到下一能级，因此由此而损失的能量基本上位Q1η1。但是疏水逐级流入到凝汽器之后，所吸收到的热量为Q2，因此所损耗的能量为Q2η2，相应的低压加热器没有安装在疏水泵装置的时候。

3.3强化巡检的力度

在最大限度之上来保障运行阶段之中泵体不会发生异声，轴承所发生的振动与温度都在标准的范围之内。时刻关注油位与油质的变化情况，在油位降低的时候要及时的予以补油，油质一旦出现恶化就得要及时的进行更换。（2）在运行阶段之中，机械密封发生漏水的情况必须要及时的予以更换。（3）在低加疏水泵增设仪控测点，这么做的目的就是为了方便实时观察到振动频率与温度的变化情况。（4）假使低加疏水泵的进口管路过长，且弯头多，那么就要建议改型。（5）假使低加疏水泵出现汽蚀的情况相对严重，相应的就要实施必要的优化处理，始终确保有效汽蚀余量＞必需汽蚀余量，才可以根除汽蚀的问题。

3.4有待改进的内容

从凝结水管道之上引一路到低加疏水泵的入口部位，使得入口工质温度下降。优化入口管道。目前的低加疏水泵已经更换为变频，所使用的频率较高。可以改造管道的方式来降低低加疏水到低加疏水泵的长度、弯头。除此之外，入口的滤网也要及时的更换为粗滤网，从而降低滤网的目数。运用外冲洗机械密封型式。从凝结水管道上接一路冲洗水管道到机械密封实施必要的冷却，要尽量的确保泵在出现汽蚀的时候，机械密封不会发生损坏。

结语

通过对低加疏水泵的低压变频改造，降低了电机的转速，使水泵的运行更加平稳，方便了低加水位的控制，减少了水泵的汽蚀，大大降低了低加疏水泵和电机的故障率。由于泵的出口门一直处于全开状态，减少了节流损失，有效的节约了疏水泵的耗电量，起到很大的效果。

参考文献

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