一、前言
近年來,隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電氣傳動技術(shù)面臨著一場歷史革命,即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計算機數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機交流變頻調(diào)速技術(shù)事當今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動性能,高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果,廣泛的適應(yīng)范圍及其它許多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。
二、 問題的提出
軍糧城發(fā)電廠3期、四期工程設(shè)計4×200MW,汽輪機為北重生產(chǎn)的N200×535/535型汽輪機,其回熱系統(tǒng)由八段抽汽、凝汽器、3臺高壓加熱器(以下簡稱高加)、4臺低壓加熱器(以下簡稱低加)及除氧器組成。疏水系統(tǒng)高加部分由高壓到低壓逐級疏水到除氧器,低加疏水從4號到3號再到2號低加,然后經(jīng)#2疏水泵打到凝結(jié)水母管或,1號低加疏水經(jīng)#1疏水泵打到凝結(jié)水母。7個加熱器疏水水位均采用調(diào)整門調(diào)節(jié)控制。機組投產(chǎn)以后,#1、#2疏水水位自動控制系統(tǒng)一直不能投入自動。然而疏水水位控制的還壞直接關(guān)系到汽機熱效率的高低及設(shè)備的安全運行。經(jīng)過長時間的對系統(tǒng)參數(shù)進行整定,仍然無效。后來通過向其他兄弟廠家調(diào)研學(xué)習(xí)。發(fā)現(xiàn)采用AB公司1336變頻器對低壓加熱器水位控制系統(tǒng)進行改造,使低壓加疏水由原來電動調(diào)節(jié)伐控制改為變頻調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速來改變疏水流量達到控制低壓加熱器水位的,改造后水位穩(wěn)定,減少了維護費用,節(jié)能效果顯著。
三、變頻器調(diào)速原理
變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系:n=60f(I-s) /p,(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù),電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。通過市場調(diào)研最后選定了羅克韋爾A-B1336PlusII標準變頻器。此產(chǎn)品采用無轉(zhuǎn)速、矢量控制技術(shù),控制性能優(yōu)越。
四、節(jié)能分析
通過流體力學(xué)的基本定律可知:風機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n,H∝n2,P∝n3即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。而我廠屬于調(diào)頻電廠,機組負荷經(jīng)常變化,疏水流量也跟著變化,因此節(jié)能效果會十分明顯。
五、改造方案
在原來的設(shè)備基礎(chǔ)之上新增三面變頻器控制柜,將原接到電機的電源線接到變頻器上口,再將變頻器的輸出接到電機上。由DCS控制變頻器的啟停及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
六、實際運行結(jié)果
通過改造變頻器,節(jié)電非常明顯。通過觀察記錄疏水泵電機電流,在200MW負荷時為87安培,在150MW負荷時為42安培。
而且低加水位得到了很好控制。改造至今運行,變頻器一直穩(wěn)定運行。在欠壓保護,抗高溫運行方面效果非常好,沒有因為現(xiàn)場設(shè)備環(huán)境惡劣,環(huán)境溫度高(運行溫度平均在60度)而造成設(shè)備損壞。
七、結(jié)束語
實踐證明,變頻器用于給粉機、給煤機、疏水泵等設(shè)備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且因此而大大減少了設(shè)備維護、維修費用,還降低了停產(chǎn)周期,直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。