1、用戶簡介
汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)萬豐熱電有限公司是由廣東電網(wǎng)公司控股的中外合資熱電企業(yè),注冊資本1650萬美元,總投資5億多元。公司位于汕頭市金平民營科技園,廠區(qū)占地180畝。一期工程于1997年7月正式投產(chǎn),配備二臺(tái)220T/H燃油鍋爐和二臺(tái)50MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。公司現(xiàn)裝機(jī)容量為100MW,年發(fā)電能力可達(dá)6億千瓦時(shí);供熱能力為每小時(shí)100噸,年供熱量可達(dá)80萬噸。目前公司是廣東省統(tǒng)調(diào)電廠之一,是省內(nèi)供熱機(jī)組單機(jī)容量最大的熱電廠,也是汕頭市裝機(jī)容量最大、單機(jī)容量最大的地方骨干電廠。
2、改造對象簡介
萬豐熱電的#1、#2爐采用母管制供水方案,鍋爐給水泵采取兩用一備用的方式,設(shè)備與運(yùn)行具體參數(shù)如下:
電機(jī):額定功率:1600kW
額定電壓:6kV
額定電流:185A(實(shí)際運(yùn)行電流145A)
水泵:額定流量:280t/h(實(shí)際運(yùn)行流量200t/h)
水泵出口壓力:14.5Mpa
運(yùn)行汽包壓力要求:10.2~10.5Mpa
汕特萬豐熱電有限公司的給水泵原由閥門控制,其具體數(shù)據(jù)如下:
在實(shí)際運(yùn)行時(shí),由于采用閥門調(diào)節(jié),大部分的能量都被消耗在閥門上了,且閥門的開度越小則耗能就更多。在一般情況下 ,采用閥門調(diào)節(jié)的水泵其實(shí)際消耗功率與流量大致成正比,與閥門的開度也大致成正比。對運(yùn)行情況進(jìn)行分析,得出以下兩點(diǎn):一是水泵實(shí)際流量約為額定流量的一部分,水泵遠(yuǎn)離額定點(diǎn)運(yùn)行,其實(shí)際運(yùn)行效率很低。二是由于閥門的存在,閥門前后存在壓差,消耗了很大一部分能量。所以該項(xiàng)目采用ZINVERT-A6H2000/06Y高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行對給水泵進(jìn)行改造,調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,從這樣以上這兩個(gè)方面改善其運(yùn)行工況,減小損耗,達(dá)到節(jié)能的目的。
3、改造方案
給水泵電機(jī)增加了兩臺(tái)變頻調(diào)速裝置,變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用二拖三的主回路方式,兩臺(tái)變頻除分別拖動(dòng)#1、#2給水泵電機(jī)外,還可通過刀閘切換分別拖動(dòng)3號(hào)給水泵電機(jī),在安全可靠的要求下實(shí)現(xiàn)給水泵各種運(yùn)行工況的應(yīng)用。
變頻改造后,通過現(xiàn)場調(diào)試及總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),得出機(jī)組在幾個(gè)特征出力運(yùn)行情況下變頻裝置的運(yùn)行頻率值,在控制室的變頻控制臺(tái)統(tǒng)設(shè)定變頻器運(yùn)行頻率,啟動(dòng)變頻器運(yùn)行,水位的微小調(diào)節(jié)可通過汽包調(diào)節(jié)門進(jìn)行調(diào)節(jié)。汽包的給水閥門的調(diào)節(jié)與控制方式仍采用原有的控制方式。(該方案的特點(diǎn)是原鍋爐汽包的運(yùn)行調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)無需改變,改造工作量較小,運(yùn)行操作簡單)。
在與現(xiàn)場設(shè)備的接口配合上,變頻系統(tǒng)的內(nèi)置PLC也發(fā)揮了接口方便、功能可靠的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)變頻拖動(dòng)三臺(tái)水泵時(shí)的切換、相應(yīng)的閉鎖功能、與潤滑油泵的配合等,達(dá)到了功能完善、性能可靠的設(shè)計(jì)目標(biāo),運(yùn)行效果良好。
變頻調(diào)速系統(tǒng)的一次設(shè)計(jì)接線圖修改如下:
此種二拖三控制方式,大大提高了變頻器的使用率。在電廠的給水系統(tǒng)中,一般都采用多用一備用泵的運(yùn)行方式,比如此次改造對象,即是三臺(tái)水泵兩用一備。由于日常運(yùn)行只需要兩臺(tái)水泵運(yùn)行即可滿足生產(chǎn)需要,但備用泵經(jīng)常需要與其他兩臺(tái)水泵切換使用,以保證三臺(tái)水泵全年運(yùn)行時(shí)間接近。所以采用了此種二拖三的控制方式,通過刀閘的切換,可以使變頻器拖動(dòng)任意兩臺(tái)水泵運(yùn)行。這樣既保證了三臺(tái)水泵全年運(yùn)行時(shí)間接近,也保證了每臺(tái)泵都可在變頻器的控制下運(yùn)行,提高了變頻器的使用率。
4、變頻改造的收益
給水泵變頻改造后母管壓力保證在11.2~11.3MPa可滿足兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行給水175t/h的要求。變頻器運(yùn)行頻率在44.2~45Hz左右。
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變頻后母管壓力在11.2~11.3Mpa可滿足兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行給水175t/h的要求。月節(jié)電可達(dá)22.6萬元。即使提高運(yùn)行頻率,母管壓力工作在11.56左右,按照0.5元/kWH的電費(fèi)計(jì)算則節(jié)電效益仍在20萬元以上。由于采用了二拖三的控制方式,全年節(jié)能運(yùn)行的節(jié)電效益超過200萬元。
另外,變頻調(diào)速的其他附加的優(yōu)點(diǎn):
◆ 網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)提高:原電機(jī)直接由工頻驅(qū)動(dòng)時(shí),滿載時(shí)功率因數(shù)為0.85左右。采用變頻改造后網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)將提高到0.95以上。
◆ 設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用下降:采用變頻調(diào)節(jié)時(shí),轉(zhuǎn)速較低,可以減輕水泵葉輪的磨損以及水泵與軸承的振動(dòng)、磨損,維護(hù)周期延長,設(shè)備壽命延長。
◆ 可對電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流不超過電機(jī)額定電流的1.2倍,對電網(wǎng)電機(jī)無任何沖擊,電機(jī)使用壽命延長;同時(shí)減少了由于啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊對軸承、閥門、管道等沖擊造成損壞,將減少維修工作量和備品備件的費(fèi)用。