1.鍋爐給水系統

　　從除氧器給水箱經給水泵，高壓加熱器到鍋爐給水操作臺前的全部管道系統稱為鍋爐給水管道系統。鍋爐給水管道系統按其壓力不同可以分為低壓和高壓給水管道系統。由除氧器給水箱下降管到給水泵進口之間的管道，閥門等稱為低壓給水管道系統。由給水泵出口經高壓加熱器至鍋爐給水操作臺前的管道，閥門等稱為高壓給水管道系統。我廠25 0MW機組的給水管道采用母管制。系統中裝設3臺100%容量的電動給水泵，兩臺運行，一臺備用。

　　每臺給水泵出口壓力側，按水流方向裝一個逆止閥，一個電動閘閥，逆止閥的作用是當給水泵停止工作時防止壓力水倒流進入給水泵使給水泵倒轉。閘閥的作用是當給水泵停止工作時切斷與高壓側的聯系。

　　鍋爐給水操作臺包括100%主給水和30%旁路給水兩條并聯管路，兩條并聯給水管路中分別裝有主給水電動閘閥，電動主調節閥，旁路電動閘閥和旁路電動調節閥。

　　2.給水控制方式

　　汽包鍋爐給水控制的任務是使給水量適應鍋爐蒸發量，并使汽包中的水位保持在一定范圍內。汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要因素，水位過高，會破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴重時會導致蒸汽帶水增多，從而增加在過熱器管壁上和氣輪機葉片上的結垢，甚至使氣輪機發生水沖擊而損壞葉片；水位過低則會破壞水循環，引起水冷壁的破裂。

　　正常運行時水位波動范圍：（30~50）mm

　　異常情況：200mm

　　現在的給水全過程控制系統采用的是定速給水泵，通過改變調節閥門的開度，從而改變給水管路阻力的方法來改變給水量。在鍋爐升溫升壓，汽機沖轉及帶30%負荷的階段，采用單沖量系統通過調節給水旁路調節閥開度，來維持汽包水位在給定范圍內。

　　在30%~100%階段，采用三沖量系統調節主給水調節閥開度。汽包水位采用冗余變送器測量，經汽包壓力修正后取優選值作為被測信號；給水流量經給水溫度修正后作為總給水流量；主蒸汽流量經主汽壓力修正后作為主蒸汽流量。

　　3.問題的提出

　　該控制系統不但能在負荷變化較頻繁的工況下較好地完成液位控制任務，而且能克服給水量改變所帶來的擾動。系統反應快，穩定性好，抗干擾能力強，但也存在一些問題。

　　而我們實測電動機的輸入電流為65A，輸入功率約為552.5kW，輸入功率與泵實際消耗功率相差為267.46kW，這個功率損失主要包括：

　　（1）電動機本身的損失。

　　（2）水泵和管路的損失。

　　4.變頻調速技術的應用

　　4.1分析

　　變頻器是將交流順變成直流，平滑濾波后再經過逆變回路，將直流變成不同頻率的交流電，使電機獲得無級調速所需的電壓，電流和頻率。

　　通過流體力學的基本定律可知：風機，泵類設備均屬平方轉矩負載，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比。我們知道，在變頻器向下調速時，屬于恒轉矩特性。但是由于通用三相異步電動機的結構特點，在其運行頻率低于50Hz以下時，很難達到其額定輸出轉矩。而風機泵類負載在低速運行時所要求的轉矩也相應降低，這正好適應了采用變頻器驅動三相異步電動機在低速運行時輸出轉矩下降的特點。

　　4.2系統構成

　　根據以上分析，我們可以在調節閥控制水流量大小的同時，用調節器的輸出跟蹤信號0~10V送到變頻器同步改變水泵，電動機的轉速。這不僅能達到控制水流量大小的目的，還能減少水泵的機械磨損，在保證鍋爐汽包液面恒定的同時，也能達到節電的效果。因為當流量下降時，其轉速與流量成正比地下降，而水泵的軸功率將與轉速的三次方成比例地下降，故改變轉速，調節流量，其節能效果顯著。

　　變頻器輸出頻率將與輸入到變頻器的信號成比例，即輸入信號大，變頻器頻率輸出亦高，信號小，輸出頻率亦小。

　　4.3變頻器選擇注意事項

　　變頻器的上限頻率不能超過50Hz，如超過，功率將急劇增加，電動機的機械強度和變頻器容量都將不符合要求。一般泵類負載不宜在低于15Hz以下運行，否則要考慮電動機的溫升。

　　5.效果

　　（1）給水泵采用變頻調速技術后，隨著給水泵轉速的下降，功耗也隨之降低，節電效果顯著。

　　（2）給水泵的啟動方式為變頻軟啟動，有效地減少了電動機啟動時大電流的沖擊，延長了電機的使用壽命。

　　（3）在低負荷時，泵的轉速和出力隨之下降，從而減少了軸承磨損，發熱，延長了給水泵的使用壽命。

　　（4）供水壓力穩定，變頻系統能根據汽包水位的變化，調節給水泵的出水量，以保證母管水壓穩定。

　　（5）設備的自動化程度提高，減輕了操作人員的勞動強度。