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时间:2019-11-24
《电厂凝结水泵高压变频器供电节能改造分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、J电力安全技术第l8卷(2016年第7期)电厂凝结水泵高压变频器供电节能改造分析昌进国,杨立庆,王泽川(南海发电一厂有限公司,广东佛山528211)[摘要]分析了电厂凝结水泵工频运行存在能耗高、效率低,对电网和机电系统冲击大等缺点,指出了变频改造的必要性;介绍了凝泵变频改造的方案及控制策略;阐述了变频运行软启动的优点;计算了改造后的节能效果,改造后节能效果显著。[关键词]凝结水泵;高压变频器;变频调速;软启动;节能0引言1变频调速节能原理由电机学可知,电机的转速力与电源频率,成根据DL/T5000—2000火力发电厂设计技术正比,与电机
2、磁极对数p成反比,见式(1)。电机规程))规定,某电厂2台330MW汽轮发电机组出厂p,S(电机转差率)已确定不变,故可改变,凝结水泵(以下简称凝泵)设计容量为机组额定负调节电机转速。荷时凝结水量再加l0%的裕量作为选泵要求,同60×,(1-s)力——时,输送管道的通流量也相应增大,与凝泵相匹配。p为了保证发电生产的安全陛和可靠性,允许凝结水由离心水泵的工作原理可知,使用感应电动机泵短时适当超额定流量运行来处理突发故障。因此,驱动的水泵负载,轴功率尸与流量0、扬程H的电厂系统配置的凝泵容量与扬程均有较大的裕量,关系为:机组在正常运行时除
3、氧器水位调节阀不需开足,此JF):时有较大的节流损失;而且工频运行水泵大部分时367×,7间偏离设计的高效运行区域,一定程度上影响了机式中:P,kW;H,m;Q,m/h;,7为效率。组的经济性。由于与转速力成正比,H与转速力的平方成正比,为了降低机组的能耗,经过多方论证及技术经尸与转速力的立方成正比。因此当电动机的转速由济比较,决定采用高压变频器技术,通过改变水泵力变化到门时,Q,H,P与转速的关系如下:电机驱动电源频率,实现凝泵无级变速,使得凝结Q2=Ql三一(3)力1水的流量与压力适应机组负荷的变化,并减少调节/、2阀门的节流损失。
4、:日×f力l(4)理论上而言,泵的功耗与转速3次方成正比,l/、3因而采用变频调速技术节能效果将非常显著。另外,:JF)×f1(5)采用变频调速之后,依靠泵转速调节凝结水流量来n1调整除氧器的水位,比采用普通阀门调节线性度更根据流量Q、轴功率JF)与转速力的关系可知,好,易取得更好的调节品质。目前,高压大功率变当需要80%的额定流量时,通过调节电动机的转频调速系统(以下简称INVERT)技术,由于具有速至额定转速的80%,即调节频率到40Hz即可,明显的节能效果,已成为我国电力系统重点推广的这时所需功率将仅为原来的51.2%。节能技术之
5、一。下面从水泵的运行特性曲线(见图1)来进一一—第18卷(2016年第7期)电力安全技术J步分析采用变频调速后的节能效果。P=1.732×94X6×0.85830kW:(2)发电250MW,凝泵电机电流97A,扬程ⅣP=1.732×97×6X0.85857kW:(3)发电300MW,凝泵电机电流112A,JF)=1.732Xl12X6×0.85989kW:H,(4)发电330MW,凝泵电机电流115A,P=1.732×l15X6×0.851016kW:以年运行时间比例20%,50%,2O%,l0%计算,工频年平均功率:P=830X20%
6、+857×50%0QQ流量Q+989×20%+l016X10%894kW。图1水泵运行特性曲线2.2变频改造供电方式该厂2台330MW汽轮发电机组,每台机组当所需流量从p减小到Q:时,如果水泵电配2台凝泵,正常运行时凝泵1台工作1台备用。机工频运行并采用阀f-JiN节的办法,管网阻力将会改造方案为:1台机组配l台变频器,2台凝泵可增加,管网特性曲线上移,系统的运行工况点从A分别切至变频器运行,但只能l台凝泵变频运行,点变到新的运行工况点B点,所需轴功率与图另1台凝泵工频备用或运行。这样配置可节省1台中×的面积成正比。如果采用调节转速控制
7、高压变频器的高额改造投资及维护费用,而满足机方式,水泵转速由/7下降到力:,其管网特性并不组运行要求。其电气一次接线如图2所示。发生改变,但水泵的特性曲线将下移,因此其运行2.3变频改造电气控制工况点由A点移至C点,·此时所需轴功率与图(1)无论变频或工频运行方式下,仍通过6kV中H×Q:的面积成正比。从理论上分析,所节约高压电源开关启停凝泵。的轴功率尸与(一H)XQ的面积成正比。考虑(2)运行闭锁方式:只允许单台变频器供单台减速后效率下降和附加损耗,经实际运行统计,水泵运行方式,即只允许投1D泵1K,3K刀闸或泵通过变频调速控制可节能
8、20%-50%。2D泵2K,4K刀闸;只允许单台泵变频或工频运行方式,即只允许投1D泵3K与或5K刀闸,2D2凝泵变频改造泵4K或6K刀闸。(3)正常变频方式:6kVA段(B段)段电源2.1设备及运行参数经
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