（深圳妈湾电力有限公司广东518000）
摘要：随着电力行业科技水平的进步，变频技术以其显著的节能降耗效果越来越得到广泛的应用。2009年底妈湾电力有限公司1、2机组凝泵进行凝泵变频改造，节能效果明显。但问题也随之而来，因凝泵深度变频时不能满足其重要用户给水泵密封水的压力要求使得变频节能潜力得不到充分发挥，并给机组低负荷时的安全运行带来隐患，故必须对给水泵密封水系统进行必要的改造以满足机组安全性和经济性的双重需要。
关键词：凝泵深度变频；改造；影响
一、给水泵密封水情况概述
＃1、2机给水泵为上海电力修造厂生产的韦尔泵，型式为DG600-240，卧式筒体芯包式，轴端密封型式为螺旋密封。
正常运行中，需提供一定压力和流量的密封水注入泵内的轴套与衬套之间，一部分流量在轴套与衬套内与来自泵内的给水混合后流向主泵入口（即前置泵进口）进行卸荷，另一部分外泄漏经“U”形管水封入凝汽器。密封水调节通过在密封水进水管道上的调门实现，调节对象为密封水与卸荷水差压。密封水差压做为泵的跳闸保护，现保护定值为：35KPa低一值报警，10KPa低二值跳闸。
＃1、2机组密封水源取自凝泵的出口母管，根据设计要求该密封水压力要大于卸荷水0.1MPa以上，才能将泵内的水封住保证水泵的正常工作。根据机组实际运行中的参数统计，给水泵入口压力在低负荷（150MW）时仍有1.0MPa，因此凝泵出口压力需保持在至少1.6MPa以上，否则密封水与卸荷水的差压无法保证。而根据同类型的＃3、4机组凝泵变频经验，凝泵出口母管压力可降至1.0MPa以下，因此尚有较大的节能潜力待挖掘。
现阶段＃1、2机组凝泵变频深度一般保持在凝结水母管压力1.6MPa以上，手动调节。
根据我们多次实测，＃1机组给水泵密封水正常运行时流量为21T/h左右，且随负荷波动不大。
二、改造思路
给水泵是整个热力系统中最重要的环节之一，因此改造必须重点突出机组设备的安全性，兼顾经济性。同时尽可能利用现有设备系统，以减少投资和设备检修维护投入；尽可能减少运行人员的操作量，降低误操作的可能性。
根据实测数据我们认为：只要给水泵密封水母管压力能维持在1.8MPa以上，无论凝泵如何变频都将不会影响给水泵的正常工作。
三、具体改造方案
在给水泵密封水母管增加二台管道升压泵（由于原系统布置比较紧凑，无足够位置布置2台卧式水泵）
系统变化：各机组凝泵出口至给水泵密封水母管并联加装一条同径支管，新管上加装两台管道泵和进出口门、逆止门。管道泵简称密封水升压泵。（见图）
设备要求：选择流量大于30T/h、扬程100m的水泵一台，根据计算并考虑克服管道阻力，其电机功率选择22KW。泵轴功率：P=2.73HQ/η＝2.73*100*30/0.8＝10.24KW。
运行方式要求：一台运行，一台备用，如遇升压泵检修需停运则需事先提高凝泵出口压力。
检修维护：每台机组增加二台水泵、四台截止阀和三台止回阀，维护量增加不大。
如升压泵运行中停运或跳闸，联启备用泵，两台泵同时跳闸则联锁提高凝泵出力，保证给水泵的安全运行。
本方案优点：对原系统改动不大，能有效利用凝泵出口压头，采用小功率的管道泵，投资小，管道泵占地面积小，运行可靠。
给水泵密封水系统优化图（红色部分为改造内容）
给水泵密封水系统改造方案
四、经济性分析
经过试验，给水泵密封水系统增加升压泵之后，凝泵变频在低负荷时出口压力由1.8MPa降至0.8MPa运行，凝泵电流可降低15A（6KV）以上。在目前机组年平均负荷持续下降的情况下，节能效果将更为明显。
效益分析：
1、按最保守情况凝泵电流下降15A计算，运行一天节省的用电量为：
W=UIT=6000*15*60*60*24=7776000000（J）
7776000000/（3.6*106）=2160（度）
单台密封水升压泵功率22KW，每天用电量为：W=PT=22*24=528（度）
给水泵密封水系统优化后，在凝泵深度变频时，每天可节约用电量为：2160-528=1632（度）
一年预计运行300天，可节约电量为：1632*300=489600（度）
如果每度电按0.5元计算，单台机组一年可节省电费：
489600*0.5=244800（元）
投资回报率计算：
单台机组总投资约300000元，
300000/244800≈1.225（年）
1.225*12=14.7
约15个月可收回投资。
2、如果按凝泵电流下降25A计算，则凝泵一天可省的用电量为：
W=UIT=6000*25*60*60*24=12960000000（J）
12960000000/（3.6*106）=3600（度）
单台密封水升压泵功率22KW，每天用电量为：
W=PT=22*24=528（度）
给水泵密封水系统优化后，在凝泵深度变频时，每天可节约用电量为：3600-528=3072（度）
一年预计运行300天，可节约电量为：3072*300=921600（度）
如果每度电按0.5元计算，单台机组一年可节省电费：
921600*0.5=460800（元）
投资回报率计算：
单台机组总投资300000元，
300000/460800≈0.651（年）
0.651*12=7.82
约8个月可收回投资。
综合以上计算，各机组给水泵密封水系统优化后，8至15个月即可收回成本，该系统优化改造后能达到预期目的。
五、结论
2015年，妈湾电力有限公司按照上述方案对#1、2机组给水泵密封水系统进行了改造。
2015年6月19日对凝泵的变频深度进行试验。将机组负荷降至150MW稳定运行；1A密封水升压泵运行，1B密封水升压泵备用，手动降低凝泵转速，保持凝泵出口压力0.7MPa，给水泵运行平稳，机组运行正常。
目前，#1、2机组凝泵变频运行，在低负荷时出口压力都降至0.8MPa保持运行。
实验证明：通过对给水泵密封水系统进行改造，能完全适用凝泵深度变频运行的要求，最大限度的实现了节能降耗效果。