变频改造“不停机”，合康新能助力国锦煤电节能再升级

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项目背景

      成立于2008年的山西国锦煤电有限公司（简称国锦煤电），由晋能电力集团与山西美锦能源集团共同投资组建，是山西省重点工程、两区项目和吕梁市双百双千工程。近年来，国锦煤电持续加大节能技改投资力度和设备治理力度，在保证完成发电任务的前提下，积极寻求降低厂用电率的方法。在这一进程中，美的工业技术旗下合康新能凭借领先的高压变频技术和工程实施能力，为国锦煤电的机组给水泵改造项目提供了关键助力。

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节能挑战

      国锦煤电的给水泵改造项目分两步进行，分别于2020年对2号机组三台给水泵中的21、23两台给水泵进行变频节能改造，在2022年对22电动给水泵组进行变频改造。

给水泵节能改造，助力煤电综合升级进入“深水区”

      事实上，火力发电近20年来节能技改发展迅速，已经有大部分的风机和水泵完成了节能改造工作。在大量的风机和水泵已经完成变频节能改造的情况下，对耗电量极高却仍然由液力耦合器调速的电动给水泵进行节能改造势在必行。因此，国锦煤电的此次给水泵改造项目，可谓煤电机组综合升级改造步入“深水区”的一个典型。

变频调速，推动调速方式向更高效迈进

      液耦调速作为改变转差率的调速方式，属于低效调速，具有存在固定的滑差损耗、变速条件下液力耦合器的效率会随转速的降低而降低的缺点。与之相对，变频调速是耗能极低的高效调速，这也是国锦煤电决定采用成熟高压变频技术的重要原因。

打造系统工程方案，实现“施工不停机”

      电动给水泵变频调速改造是一个系统工程，改造复杂、难度大，其内容包括电动机的变频改造、液力耦合器改造、土建安装和暖通等等。因此为了不影响机组运行和供热，一家具有丰富工程经验的高压变频方案提供商才能打造高效、切合实际的施工方案，做到“施工不停机”，确保改造项目的顺利、按时完成。

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改造方案

      国锦煤电2#机组配置三台35%额定容量并列运行的电动给水泵， 改造前采用液力偶合器调节给水泵转速以控制给水流量。为满足项目设计和施工方案要求，高压变频专家合康新能提供了一系列水电泵变频改造工作——包括热工部分、机务部分、电气部分，目前改造工作均已圆满完成。

（1）土建整体方案 

      本次给水泵改造根据设备个性化需求进行土地建设规划。新建变频器室，其中室内放置变频器两套。变频器室采用空水冷散热方式，室外放置4套制冷量80kW的空水冷系统。

本项目采用的空水冷却系统是一种高效、环保、节能的冷却系统，系统采用密闭冷却方式循环降温，使整个变频器室气体不受外界环境影响。

此冷却方案保证了高压变频器室内气体的洁净度、温度、湿度各项指标，满足变频器对运行环境的要求，大大提高了设备的稳定性。

（2）变频改造方案  

增加0-50Hz变频电源，将原来控制的对象液偶更改为变频器，实现变频方式下的给水自动控制。

液力耦合器返厂改造为增速齿轮箱，实现连锁控制，满足机组安全稳定经济要求。

在机务部分改造的同时，也对变频调速部分涉及到软硬件逻辑设计及相关操作监视画面修改完善。

合康新能为这一项目提供了高压变频器系列

更灵活，体积减少10%

丰富选型 按需定制 经济性提升

更高效，工作效率 >97%

数字化赋能，支持云服务

更可靠，无故障运行时间提升

全新控制策略

（3）“不停机”施工方案  

      变频改造期间，因为要在供热季开始之前完成，工期紧，任务重。合康变频公司与国锦煤电公司数次研究，最终采用了“施工不停机”创新改造方案。

第一步

在机组正常运行情况下，完成备用液力偶合器返厂改造，并完成土建部分。

第二步

备用液力偶合器返回国锦。机组限负荷运行，在确保22、23电动给水泵正常运行的情况下，在3天内高效施工改造停运中的21电动给水泵。

第三步

确保改造后的21给水泵运行稳定后，及时对23电动给水泵进行施工改造。

目前，基于合康高压变频器进行改造后的机组给水泵已正常投运。热工部分进行逻辑组态搭建的工作均已完成，且机组给水泵经变频改造后，给水泵已正常投入，机组运行稳定，满足设计要求。

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客户收益

      随着该节能改造项目的实施完成，无论从更先进的调速控制方式、节能效果还是设备可靠性方面，国锦煤电获得了一系列改造收益。例如：

1.控制方式升级

用变频调节取代液偶勺管控制部分后，轴传输温度可控、振动小，设备可靠性高；且极大降低了传输损耗。

2.节能效果显著

3.可靠性提升

      在电泵变频改造安全性方面，高压变频器可做到启动转矩高，并且平滑无冲击，可以有效延长电机的使用寿命，减少对电网的冲击，保证机组的安全可靠运行。同时因为高压电机实现了软启动，而电动机的启动电流只是额定电流，启动的时间延长，不会导致厂用电母线电压降低。另外合康新能给水泵专用型高压变频器自身的优势也为机组运行提供了可靠保证。

      在针对泵设备的节能改造方面，除了煤电行业的给水泵节能改造，合康新能还为诸如矿山等泵应用广泛的传统行业提供了大量变频节能、智慧能源管理和数字化升级解决方案，在运行设备超过2,300套，为这些行业的增效、智能转型之路提供了关键助力。