#1、#2機組低壓電動機變頻改造投運報告
一、項目實施前情況及問題
內蒙古華寧熱電有限公司#1、#2機組各配置兩台低加疏水泵，機組正常運行時，每台機組需運行一台低加疏水泵為機組的低加系統疏水，另外一台處於熱備用狀態，每台機組的低加疏水泵進行定期輪換，四台低加疏水泵均為工頻定速運行，通過調節出口電動門的開度來控制低加的水位。兩台機組各配置三台凝結水泵，單台機組運行在100MW負荷以下時，一台凝結水泵和一台低加疏水泵配合就可以滿足機組的正常運行，單台機組運行在140MW負荷以下時，兩台凝結水泵就可以滿足機組的正常運行，單台機組運行在140MW—150MW負荷時，需三台凝結水泵同時運行，才能滿足機組的正常運行。熱網首站配置有加熱器4台，疏水泵5台（1台備用），其中#1機組抽汽通過抽汽母管供#3、#4加熱器，#2機組抽汽通過抽汽母管供#1、#2加熱器，抽汽母管#1、#2機組抽汽間設電動聯絡蝶閥，#3、#4加熱器疏水通過疏水泵至#1機高壓除氧器，#1、#2加熱器疏水通過疏水泵至#2機高壓除氧器。
低加疏水泵電動機運行存在的問題：1、目前各低加疏水泵只能靠泵出口電動調整門調整流量。機組的低加系統在進行疏水調整時波動較大，無法很好的對低加水位進行控制；並且輸水量不穩定造成低加疏水泵運行時的電流波動較大，長時間運行後造成電動機和泵輪發熱，並導致泵體的機械密封頻繁燒損。2、由於原設計為就地配置電控櫃，其保護配置簡單，僅配置過熱繼電器簡單保護，而按照常規要求，7.5KW以上電機不宜採用直接啟動方式，而且必須配置過流、堵轉等完善保護。目前配置對大功率電機的瞬時故障、接地、不平衡等運況無法起保護作用。
凝結水泵電動機運行存在的問題：1、當機組在100MW—140MW負荷運行時，兩台凝泵同時運行，出口調門開度在15%—100%之間調節；當機組滿負荷運行時，三台凝泵同時運行，為保障凝結水的供水流量過大，出口調門開度在15%左右，這樣就造成了一部分電量的損失。2、凝結水泵工頻運行的平均電流為210A，按300天運行計算，單台凝結水泵電動機的耗電量為：1.732×210×0.38×0.88×24×300=875721kWh；按照目前市電價格每度電0.3024元計算：875721.37×0.3024=264818元，即單台凝結水泵電機年耗電約26.5萬元，耗電量較高。
熱網疏水泵電動機運行存在的問題：1、目前各疏水泵只能靠泵出口手動蝶閥調整流量。機組抽汽量隨天氣氣温變化而變化，加熱器水位波動較大，無法實現液位連鎖，輸水量不穩定造成疏水泵啟停頻繁，短時間疏水泵內存在斷水進蒸汽現象，疏水泵入口温度超過100℃，導致疏水泵機械密封頻繁燒損。2、現由於熱網供熱面積增大，疏水量增加，單台熱網疏水泵不能滿足運行要求，兩台疏水泵運行後，疏水泵出口調整門開度在15%左右，截流較多，電動機工頻運行下的電量損失較大。3、由於原設計為就地配置電控櫃，其保護配置簡單，僅配置過熱繼電器簡單保護，而按照常規要求，7.5KW以上電機不宜採用直接啟動方式，而且必須配置過流、堵轉等完善保護。目前配置對大功率電機的瞬時故障、接地、不平衡等運況無法起保護作用。
二、項目實施過程
1、設備及施工招標：2015年10月由北京國際電氣工程責任有限公司進行公開採購招標，共有三家單位參與投標，分別是陝西四騰科技設備有限公司、北京順隆千業電氣有限公司、北京科技電氣有限公司。經過華寧熱電專業組、國際電氣採購組及外聘專家組對投標文件的審查、技術文件的響應、報價的高低等多方面的評比後，最終在2015年11月公示中標單位為北京順隆千業電氣有限公司。
2、設備安裝：2015年12月22日熱網疏水泵四台電動機的變頻控制櫃全部到廠，安裝工程由北京順隆千業電氣有限公司承包。由於機組正處於供熱期間，熱網系統的設備不能停運，因此對其逐一進行退備改造，歷時一個月時間完成熱網疏水泵變頻改造。2016年3月8日#1機組C級檢修，開始對其#1、#2凝結水泵和#1、#2低加疏水泵進行變頻改造，在4月8日正式投入運行。2016年5月4日#2機組臨停檢修，由於停機時間較短，僅完成兩台凝結水泵變頻控制櫃和一台低加疏水泵變頻控制櫃的安裝和控制電纜的敷設工作，10月7日#2機組C級檢修，完成其#1、#2凝結水泵和#1、#2低加疏水泵的變頻改造，於11月1日正式投入運行。
本次共改造共對12台低壓大功率電動機增加了變頻控制系統，其中對#1、#2、#4、#5熱網疏水泵4台電動機分別改造為一拖一變頻控制，對#1、#2機組的#1、#2凝結水泵4台電動機分別改造為一拖一變頻控制，對#1、#2機組的#1、#2低加疏水泵4台電動機分別改造為一拖二變頻控制。
拆除原有的4台熱網疏水泵控制櫃，安裝4套新的變頻控制櫃，拆除原有的動力電纜，重新敷設動力電纜55米，控制電纜200米，DCS系統增加5塊板卡；在汽機房零米安裝4套凝結水泵和2套低加疏水泵的變頻控制櫃，重新敷設動力電纜65米，控制電纜1740米，DCS系統增加14塊板卡。
三、項目試運過程
1、熱網疏水泵變頻控制系統分別在2016年1月22日完成全部試運，期間未發生設備異常事件，變頻器運行穩定，各項指標均達到了預期效果。
2、#1機凝結水泵和低加疏水泵變頻控制系統分別與2016年4月8日完成全部試運，低加疏水泵運行正常，變頻器運行穩定，各項指標均達到了預期效果；凝結水泵變頻器運行正常，但由於變頻運行後，改變了其原有的運行方式，其在不同的頻率段發生了共振現象，經過對兩台凝結水泵進行動平衡試驗，分別在兩台凝結水泵非驅動端的風扇葉片上增加配重，改變凝結水泵的振動區，同時在#1凝結水泵的基礎上增加槽鋼支架固定，並對#2凝結水泵設置兩個跳轉頻率段（38Hz—39.8Hz、43.3Hz—44.8Hz），從而保障了設備的正常運行。
3、#2機凝結水泵和低加疏水泵變頻控制系統分別與2016年11月1日完成全部試運，低加疏水泵運行正常，變頻器運行穩定，各項指標均達到了預期效果；凝結水泵與#1機組運行情況相同，依然存在共振區段，對#2機組的兩台凝結水泵的基礎上增加槽鋼支架固定，很好的避免了凝結水泵在低頻段的振動，但#1凝結水泵在45Hz以上振動超標嚴重，#2凝結水泵在47Hz以上振動超標。為保障設備可靠運行，對其#1凝結水泵變頻器設置跳轉頻率（45.1Hz—50Hz），#2凝結水泵由運行人員配合調節。
四、項目實施後運行情況及數據對比分析
4台熱網疏水泵變頻投入運行後，最小供熱量至最大供熱量時，熱網疏水泵變頻運行下，降低廠用電率約0.06%；#1機組凝結水泵變頻投入運行後，降低廠用電率約0.07%；#1機組低加疏水泵變頻投入運行後，降低廠用電率約0.02%；#2機組凝結水泵變頻投入運行後，降低廠用電率約0.07%；#2機組低加疏水泵變頻投入運行後，降低廠用電率約0.02%。
項目工程總投資金額為102.5641萬元，總決算金額為74.359067萬元，結餘資金為28.205033萬元。兩台機組按年利用小時數4800小時，兩台機組總負荷210MW工況下，上網電價0.2126元計算年大約節約人民幣為：4800×21（萬Kwh）×0.18%×0.2126+2400×21（萬Kwh）×0.06%×0.2126=44.99萬元。綜上計算，機組運行一年，12台低壓電動機變頻運行所節約的電費約為44.99萬元。
五、項目的問題及建議
前期策劃時考慮不全面，未充分考慮到多級離心泵的振動問題。在今後改造中，應全面考慮，多專業配合，防止在改造後出現新的不可控的問題，將這些問題消除在萌芽狀態。