摘要:本文論述了高壓變頻器的性能特點(diǎn)及系統(tǒng)原理,從節(jié)能、高效、環(huán)保分析了高壓變頻器在鎮(zhèn)江電廠凝結(jié)水泵上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:高壓變頻器 凝結(jié)水泵 單元串聯(lián)
Abstract: This paper simply introduce the performance features and system theory of high-voltage inverter. Through the analysis of energy saving, high effection and environment protection, etc, The technological upgrading scheme is given in zhenjiang Power Plant. The application situation and energy-saving of the inverter are also introduced.
Keywords: high-voltage inverter water pump unit in series
[b]1 引言
[/b]
凝結(jié)泵是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)中的主要輔機(jī)設(shè)備之一,它的作用是把凝汽水箱的凝結(jié)水經(jīng)低壓加熱器加熱后送入除氧器內(nèi)維持除氧器水位平衡。系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的配置,凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵升壓后,經(jīng)過軸封加熱器、4臺(tái)低壓加熱器后送入除氧器。維持凝結(jié)水泵連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行是保持電廠安全、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的一個(gè)重要方面。
凝結(jié)水系統(tǒng)的工藝簡(jiǎn)圖如圖1所示。
鎮(zhèn)江發(fā)電有限公司#5、6機(jī)凝結(jié)水泵參數(shù)如下:
#5、6機(jī)凝結(jié)泵電機(jī)
電動(dòng)機(jī)型號(hào):YKSL630-4
額定功率: 2000kW
額定電壓: 6kV
額定電流: 226.4 A
額定轉(zhuǎn)速: 1489rpm轉(zhuǎn)/分
功率因數(shù): 0.89
絕緣等級(jí): F
數(shù)量:4臺(tái)
電氣控制方式:DCS集中控制
拖動(dòng)方式:靠背輪聯(lián)結(jié)
由于凝結(jié)水泵用電機(jī)的容量本身裕量較大,,其消耗電能較大。隨著節(jié)能降耗的需要和高壓變頻技術(shù)發(fā)展,結(jié)合設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀,決定在#5、#6機(jī)凝結(jié)水泵上進(jìn)行變頻改造。在#5、#6號(hào)機(jī)上采用天津一清節(jié)能電氣設(shè)備有限公司的ZYQ-VERT-A2000/06高壓變頻器。
2 凝結(jié)水泵運(yùn)行工藝和變頻改造技術(shù)方案
2.1 #5、#6號(hào)運(yùn)行工況
調(diào)節(jié)凝汽器內(nèi)的水位是凝結(jié)泵運(yùn)行中的一項(xiàng)主要工作。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,凝汽器內(nèi)的水位不能過高或過低。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升高時(shí),凝結(jié)水量增加,凝汽器內(nèi)的水位相應(yīng)上升。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降低時(shí),凝汽器內(nèi)水位相應(yīng)降低。
沒有使用變頻器之前,凝汽器內(nèi)的水位調(diào)整是通過改變凝結(jié)水泵出口閥門的開度進(jìn)行的,調(diào)節(jié)線性度差,大量能量在閥門上損耗。同時(shí)由于頻繁的對(duì)閥門進(jìn)行操作,導(dǎo)致閥門的可靠性下降,影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
使用高壓變頻器后,凝結(jié)水泵出口閥門不需要頻繁調(diào)整,閥門開度保持在一個(gè)比較大的范圍內(nèi),通過調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)出口流量的目的,滿足運(yùn)行工況的要求。
#5機(jī)、#6機(jī)配備有2臺(tái)6kV/2000kW凝結(jié)水泵電機(jī)。
2.2 #5、#6號(hào)機(jī)技術(shù)改造方案
在不使用變頻器的情況下,凝汽器內(nèi)的水位調(diào)整是通過改變凝結(jié)水泵出口閥門的開度進(jìn)行的,調(diào)節(jié)線性度差,存在節(jié)流損失,造成電能的浪費(fèi)。另一方面,頻繁對(duì)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),也造成了閥門的可靠性下降,影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。為了進(jìn)一步優(yōu)化凝結(jié)水泵運(yùn)行工況,節(jié)省電能,需要對(duì)#5、#6機(jī)凝結(jié)水泵電機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造。
根據(jù)用戶要求,系統(tǒng)暫時(shí)不配備旁路柜,變頻器留有與高壓柜接口:
合閘閉鎖:將變頻器“合閘允許”信號(hào)串入高壓合閘回路,變頻器故障或不就緒時(shí),上級(jí)高壓開關(guān)(斷路器DL)合閘不允許;
故障分閘:將變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘?hào)并入高壓分閘回路,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí),分?jǐn)嘧冾l器高壓輸入;
保護(hù):保持原有對(duì)電機(jī)的保護(hù)及其整定值不變。
變頻器故障時(shí),“高壓分?jǐn)唷遍]合,切斷變頻器高壓輸入電源,同時(shí)“合閘允許”斷開,高壓不能投入。此時(shí),若備用機(jī)組投入允許,則系統(tǒng)自動(dòng)將備用機(jī)組投入工頻運(yùn)行。
#5、#6號(hào)機(jī)采用一拖一方式,由于凝結(jié)水泵運(yùn)行過程中,機(jī)組負(fù)荷變化較大,調(diào)節(jié)速度要快,因此要求變頻器有過載能力以及過流保護(hù)措施。
在控制方面,DCS根據(jù)機(jī)組負(fù)荷、除氧器的水位給定速度運(yùn)行信號(hào)(4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)),送給變頻器;變頻器根據(jù)給定的速度信號(hào)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
3.凝泵調(diào)速后的其它優(yōu)點(diǎn)
變頻調(diào)速不僅節(jié)能效益顯著,而且可以明顯改善系統(tǒng)的安全可靠性,有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。
※ 減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊
電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)的最大啟動(dòng)電流為額定電流的7倍,星角啟動(dòng)為4.5倍,電機(jī)軟啟動(dòng)器也要達(dá)到2.5倍,變頻起動(dòng)時(shí)基本沒有沖擊。
※ 延長(zhǎng)設(shè)備壽命
采用變頻調(diào)速后,低負(fù)荷時(shí)避免了泵內(nèi)發(fā)生汽蝕,同時(shí)變頻調(diào)速?zèng)]有應(yīng)力負(fù)載作用于軸承上,延長(zhǎng)了軸承的壽命。
※ 提高管系可靠性
變速調(diào)速運(yùn)行時(shí),改善了由于閥門調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)管系的沖擊,這樣降低了泵及系統(tǒng)的噪音,改善了運(yùn)行環(huán)境。
4.總結(jié)
江蘇鎮(zhèn)江發(fā)電有限公司是一個(gè)按照現(xiàn)代企業(yè)制度建立起來的火力發(fā)電企業(yè)。近年來,隨著電力體制改革和電力市場(chǎng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),電力行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期。求效益,謀發(fā)展,成為當(dāng)前發(fā)電企業(yè)突出的主題。節(jié)能工作事關(guān)發(fā)電企業(yè)效益,得到各方面高度重視,節(jié)能不僅成為企業(yè)自身的需要,也是國(guó)家和社會(huì)的共同要求。環(huán)保節(jié)能、清潔生產(chǎn)被廣泛倡導(dǎo);各種節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),節(jié)能工作進(jìn)入新的階段;同時(shí),發(fā)電企業(yè)面臨著新的煤炭形勢(shì)和電網(wǎng)日益艱巨的調(diào)峰任務(wù),節(jié)能工作遇到了新挑戰(zhàn)。因此,如何更新理念,與時(shí)俱進(jìn),積極開拓節(jié)能工作新思路,是謀求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提高,增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。
5.結(jié)束語(yǔ)
采用一清高壓變頻調(diào)速裝置不僅可以為企業(yè)帶來節(jié)電的直接效益,而且還將在減少無(wú)功電量,改扇風(fēng)機(jī)/泵的運(yùn)行工況,延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)/泵的使用壽命,減少風(fēng)機(jī)/泵的維修費(fèi)用等方面為企業(yè)帶來較大的間接經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1、ZYQ-VERT高壓變頻器用戶手冊(cè) 天津一清節(jié)能電氣設(shè)備有限公司
[2、高壓變頻器資料匯編 天津一清節(jié)能電氣設(shè)備有限公司
作者簡(jiǎn)介:王彥靜 1975年 女 本科學(xué)士學(xué)位 主要從事工業(yè)自動(dòng)化控制、高壓變頻器、立體車庫(kù)等技術(shù)開發(fā)應(yīng)用工作?,F(xiàn)任天津一清節(jié)能電氣設(shè)備有限公司技術(shù)總監(jiān)。