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漳州核电:循环水泵高压变频调速可节约数千万元
文章来源:漳州核电 日期:2017年06月21日

  目前国内运行的核电站中,二回路循环水系统基本都采用采用一机两泵高、低速定速配置,流量不可调节。由于核电站建设对节能工作的日益重视,循环水系统的流量需要根据厂址海水水温进行优化配置。不同海水温度下,综合考虑循环水系统的运行费用以及带来的微增收益,凝汽器所需的循环水量不同。如水温较低时仍提供大流量循环水,不但浪费了厂用电,还会造成凝结水过冷,从而降低机组的热效率,增加凝结水中的含氧量,进而加快设备管道的腐蚀。

  因此,在系统设计中,应该根据厂址海水温度对循环水流量进行调节,凝汽器采用变倍率运行,既可以保证机组的出力,又能节约厂用电,实现电厂经济效益最大化,从而达到节能减排的目的。

  此外,考虑到未来大容量核电机组可能参加电网调峰的需求,在机组负荷大幅度变化的情况下,采用变频调速的循环水泵系统能够实现凝汽器供水水量调节的功能,是今后系统设计的必然发展趋势。

  针对漳州核电厂址进行冷端系统优化和联合泵房方案比选,经过技术经济比较,漳州核电厂一期工程(华龙一号)循环水系统采用一机两泵+变频方案,根据循环水温度调节循泵电机转速,进而调节循环水供水量,最大限度地保障机组运行的经济性。

  漳州核电厂一期工程循环水系统在参考电站循环水系统设置的基础上增加了变频调速装置,以循环水量作为控制参数,即给出不同温度下对应的循环水量,可实现循环水量根据海水温度调节的功能。由于变频调速的特性,循环水泵在不同工况点间调节时均采用不停机无级变速调节,尽量减少速度变化带来的水力冲击,不但增加了流量调节的灵活性,而且避免了调节时发生水力冲击的情况。

  成套变频调速装置可以结合工艺要求对输入的控制信号采用特定的算法为电动机输出频率可变的电源功率,进而实现对电动机的变频调速控制。近年来,随着微电子技术、电力电子技术及大规模集成电路的迅速发展,交流调速技术不断走向成熟,许多新型高性能的变频调速装置在工业生产中得到了广泛的应用。核电厂循环水泵采用变频技术后,可通过海水温度的变化,实时调节循泵电机的频率,自动改变循环水流量,最大限度地保障机组运行的经济性,通过利用变频器还可以实现循环水泵电机的变频软启动,避免电机启动电流过大对厂用电网造成的冲击,延长了设备的使用寿命。

  针对漳州核电一期工程循环水泵采用变频调速技术,中国核电工程有限公司已对太原钢铁厂、重庆热电厂、七台河电厂、福建莆田湄州湾电厂、山西运城漳泽电力蒲州发电分公司等的成套变频调速装置运行情况进行了充分的调研。

  经过初步比较,漳州核电一期工程循环水泵采用10KV高压变频调速节能技术方案将增加一次投资约3696万元。但是在核电厂60年全寿期内综合考虑运行、维修及微增费用,改进方案比一机两泵高、低速定速配置传统方案节省约9804万元。

  而且,从20世纪80年代末开始,大功率高性能变频器逐步进入中国市场,经过多年的发展,具有国际知名品牌的大功率高性能中压变频器装置技术已经非常成熟,故障率很低,只要认真做好日常维护和检修工作,即使出现故障,在保证关键备品备件数量的情况下,也能很快更换。

  经过分析论证,循环水泵变频控制在保证核电安全运行的前提下,通过采用成熟的高压变频控制技术,提高了电厂运行的经济性,达到了节能减排的目的。(周志贵)

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