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漳州核電:循環水泵高壓變頻調速可節約數千萬元
文章來源:漳州核電 日期:2017年06月21日

  目前國內運行的核電站中,二回路循環水系統基本都采用采用一機兩泵高、低速定速配置,流量不可調節。由于核電站建設對節能工作的日益重視,循環水系統的流量需要根據廠址海水水溫進行優化配置。不同海水溫度下,綜合考慮循環水系統的運行費用以及帶來的微增收益,凝汽器所需的循環水量不同。如水溫較低時仍提供大流量循環水,不但浪費了廠用電,還會造成凝結水過冷,從而降低機組的熱效率,增加凝結水中的含氧量,進而加快設備管道的腐蝕。

  因此,在系統設計中,應該根據廠址海水溫度對循環水流量進行調節,凝汽器采用變倍率運行,既可以保證機組的出力,又能節約廠用電,實現電廠經濟效益最大化,從而達到節能減排的目的。

  此外,考慮到未來大容量核電機組可能參加電網調峰的需求,在機組負荷大幅度變化的情況下,采用變頻調速的循環水泵系統能夠實現凝汽器供水水量調節的功能,是今后系統設計的必然發展趨勢。

  針對漳州核電廠址進行冷端系統優化和聯合泵房方案比選,經過技術經濟比較,漳州核電廠一期工程(華龍一號)循環水系統采用一機兩泵+變頻方案,根據循環水溫度調節循泵電機轉速,進而調節循環水供水量,最大限度地保障機組運行的經濟性。

  漳州核電廠一期工程循環水系統在參考電站循環水系統設置的基礎上增加了變頻調速裝置,以循環水量作為控制參數,即給出不同溫度下對應的循環水量,可實現循環水量根據海水溫度調節的功能。由于變頻調速的特性,循環水泵在不同工況點間調節時均采用不停機無級變速調節,盡量減少速度變化帶來的水力沖擊,不但增加了流量調節的靈活性,而且避免了調節時發生水力沖擊的情況。

  成套變頻調速裝置可以結合工藝要求對輸入的控制信號采用特定的算法為電動機輸出頻率可變的電源功率,進而實現對電動機的變頻調速控制。近年來,隨著微電子技術、電力電子技術及大規模集成電路的迅速發展,交流調速技術不斷走向成熟,許多新型高性能的變頻調速裝置在工業生產中得到了廣泛的應用。核電廠循環水泵采用變頻技術后,可通過海水溫度的變化,實時調節循泵電機的頻率,自動改變循環水流量,最大限度地保障機組運行的經濟性,通過利用變頻器還可以實現循環水泵電機的變頻軟啟動,避免電機啟動電流過大對廠用電網造成的沖擊,延長了設備的使用壽命。

  針對漳州核電一期工程循環水泵采用變頻調速技術,中國核電工程有限公司已對太原鋼鐵廠、重慶熱電廠、七臺河電廠、福建莆田湄州灣電廠、山西運城漳澤電力蒲州發電分公司等的成套變頻調速裝置運行情況進行了充分的調研。

  經過初步比較,漳州核電一期工程循環水泵采用10KV高壓變頻調速節能技術方案將增加一次投資約3696萬元。但是在核電廠60年全壽期內綜合考慮運行、維修及微增費用,改進方案比一機兩泵高、低速定速配置傳統方案節省約9804萬元。

  而且,從20世紀80年代末開始,大功率高性能變頻器逐步進入中國市場,經過多年的發展,具有國際知名品牌的大功率高性能中壓變頻器裝置技術已經非常成熟,故障率很低,只要認真做好日常維護和檢修工作,即使出現故障,在保證關鍵備品備件數量的情況下,也能很快更換。

  經過分析論證,循環水泵變頻控制在保證核電安全運行的前提下,通過采用成熟的高壓變頻控制技術,提高了電廠運行的經濟性,達到了節能減排的目的。(周志貴)

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