电动给水泵变频改造前置泵因何要改.docx

电动给水泵变频改造前置泵因何要改？
WhyIsForepumpChangedWhenAnElectricWater-pumpIsTransformedintoAVariableFrequency’s?
广州智光节能有限公司张鹏飞
ZhangPengfei
摘要：通过前置泵改造前后运行数据及前置泵未改造失败案例，分析锅炉电动给水泵变频改造前置泵为何要改造，阐述前置泵定速运行是电动给水泵全工况变频调节的充要安全措施。
关键词：前置泵；给水泵汽蚀；变频调速；给水系统失稳。
Abstract:Throughtheboosterpumptotransformdatabeforeandafteroperationandtheboosterpumpfailurecase,analysisoftheboilerfeedwaterpumpfrequencyconversionelectrictransformwhyboosterpump,boosterpumpconstantspeedoperationistheelectricfeedwaterpumpoftheinvertercontrolofallconditiontosecuritymeasures.
Keywords:Boosterpump;Feedwaterpumpcavitation;Frequencycontrolofmotorspeed;Unstabilityofthefeedwatersystem
【中图分类号】U264.91+3.4【文献标识码】B文章编号1561-0330（2017）06-0000-00
1锅炉液力偶合器调速电动给水泵组的构成
给水泵组＝前置泵＋给水泵电动机＋液偶（增速齿轮＋液力偶合器（泵轮＋涡轮））＋给水泵，锅炉液力偶合器调速电动给水泵组的构成如图1所示。

图1锅炉液力偶合器调速电动给水泵组的构成
2调速泵组设备工作方式
液偶调速与电机变频调速泵组设备的工作方式比较如表1和表2所示。液偶调速泵组设备名称、转速及其工作方式如表1所示。
表1液偶调速泵组设备工作方式
设备名称转速（rpm）运行方式给水泵电机1490定速液力偶合器输入定速：1490（泵轮转速1490×增速比）定速／变速输出变速：25％～100％额定转速（涡轮）给水泵25％～100％额定转速变速前置泵1490定速
给水泵调速由液偶改造为变频器调速，并且要保持与原液偶调速时的功能相同，如果按照“给水泵电动机增配高压变频器＋液偶改成增速箱＋前置泵仍然维持先前的由给水泵电动机驱动”的方案实施，电动机、液偶和前置泵的工作方式会发生变化。电机变频调速泵组设备工作方式如表2所示。
表2电机变频调速泵组设备工作方式
设备名称转速（rpm）运行方式给水泵电机372.5～1490变速液力偶合器（增速箱）输入变速：372.5～1490变速输出变速：（372.5～1490）×增速比×0.97给水泵25％～100％额定转速变速前置泵1490变速
给水泵转速的调节装置由液偶改为电动机，对比表1和表2，给水泵的工作方式仍然是变速，前置泵的工作方式则由定速而随着电动机调频变成变速运行。液偶／变频调速泵组设备工作方式对比如表3所示。
表3液偶／变频调速泵组设备工作方式对比
设备名称调速方式液力偶合器调速变频器调速给水泵电机定速变速液力偶合器（增速箱）定速／变速变速给水泵变速变速前置泵定速变速3工况分析
前置泵在变频调速改造后，工作方式由定速运行变成变速运行的变化，有以下工况发生。
3.1关于给水泵的汽蚀
不能确保给水泵在25％～100％转速范围内不发生汽蚀。
NPSHr——给水泵必须汽蚀余量；
NPSHa——给水泵富裕汽蚀余量。
根据国内专供发电厂的水泵厂设计行规，确保锅炉给水泵不发生汽蚀的条件是NPSHa≥NPSHr×1.4，陕西府谷某300MW亚临界机组电厂给水泵技术规范给出的NPSHr为38.9mH2O，不发生汽蚀的最低NPSHa是54.46m。
火力发电厂给水泵的NPSHa=除氧器压力＋前置泵入口静压＋前置泵的扬程－前置泵入口滤网阻力－给水泵入口滤网阻力－给水管道阻力
3.2陕西府谷该电厂（300MW等级亚临界机组）给水泵液偶调速的NPSHa
根据该电厂给水泵的技术规范，忽略管道及滤网阻力，机组额定负荷时，给水泵（额定转速的80％左右）所需的NPSHa≈除氧器压力（83.8m）＋前置泵入口静压（10m）＋前置泵的扬程（88.58m）＝138.38m。而在给水泵25％的额定转速时，NPSHa≈14.7＋10＋88.58＝113.28m。
我们只考虑最低转速工况下的NPSHa，113.28m，远高于不发生汽蚀的最低54.46m的NPSHa。所以，在液偶调速工况下，单就NPSHr来讨论，给水泵即便在最低转速下也不会发生汽蚀