变频调速技术在火力发电厂应用

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1、2008年12月吉林电力Dec．2008第36卷第6期(总第199期)JilinElectricPowerVo1．36No．6(Ser．No．199)变频调速技术在火力发电厂的应用ApplicationofFrequencyControlTechniqueinThermalPowerPlant荣庆善，官民健，隋秀华，王宝国(国电吉林热电厂，吉林吉林132027)摘要：介绍了变频调速技术原理以及国电吉林热电厂11号循环水泵变频调速技术改造工作，通过对凝汽器的最佳真空、循环水量、凝汽器冷却水量计算及改造前后的运行方式对比，11号循环水泵全年节约电费34万元，而变频改造一次性投入资金仅15

2、万元，实施变频改造后经济收益显著。关键词：变频调节；循环水泵；技术改造；节能中图分类号：TM921．51~TM621．7文献标识码：B文章编号：1009—5306(2008)060041—02在我国电源结构中，火电装机容量占74％，因广一一一一一一一一一一一一一一一]此火电机组的节能改造工作是非常重要的。目前风机水泵调节流量的方式多为节流阀调节，而电动机的输出功率并没有多大改变，浪费了大量的能源。变频调速是在大功率整流元件上发展起来的新技术，L一一一一一—墼一一一一一一它把变频、微电子、机电结合起来，此技术在循环水系统中具有较大的节能潜力。国电吉林热电厂2x图1变频器示意图2OOMw

3、单元机组循环水系统实施变频调速改造后厂用电、提高电厂经济性的重要措施之一。目前许多经济收益显著。电厂实际运行中仍是通过调整循环水泵台数改变冷却水流量。这种方法虽然简单易行，但由于不能对循1变频调速技术的原理环水流量进行连续调节，很难达到最佳水量。在循环水系统中，若通过改变电机转速来调节水泵流量，则异步电动机的转速一60f(1一s)／a，因此，在可以实现对冷却水流量的连续调节而达到最佳水极对数a一定而转差率s又变化很小的情况下，转量，更加有效地节能，降低厂用电量。速n基本上与电源频率厂成正比，即改变电源频率就可以改变转速。基于这一原理，可用变频电源(变2应用实例频器)实现转速调节。图1

4、是泵调速节能用的变频器的基本组成示意图。它主要由整流器、中间滤波环节、逆变器及控制电路等部分组成。国电吉林热电厂2×200MW机组型号为根据相似定律，由泵转速变化前后泵的扬程C145／N2O0—130—535／535，于2003年对11号循环H，质量流量q及轴功率P与转速n之间的关系水泵进行了变频调速技术改造。下面计算分析改造可知，功率与转速的三次方成正比，降低转速可使功后的节能效果。率大幅度降低。2．1凝汽器的最佳真空和循环水量火电厂循环水系统是一个庞大的动力系统，耗蒸汽在凝汽器压力下的饱和温度t用下式电量大，研究和改善循环水系统的运行方式是降低计算：收稿日期：2008—08—17

5、作者简介：荣庆善(197l一)，男，工程师，从事火力发电机组集控运行及技术管理工作。·41·2008年12月吉林电力Dec．2008第36卷第6期(总第199期)JilinElectricPowerVo1．36No．6(Ser．No．199)t一tl十△十式中：t为汽轮机的排气温度；为循环水的温升，一f一；为凝汽器进口冷却水温度；f为凝汽器出口冷却水温度；艿为凝汽器的传热端差。根据上式假设、不变，由于t升高导致t的升高，则t必升高，即其他条件不变时，由于循环水温度升高，势必造成凝汽器排汽压力升高，真空下降。2．2凝汽器冷却水量冷却水量根据公式m—Q／Q。计算，式中m为冷却倍率；Q为冷

6、却水量；Q。。为进入冷凝器的蒸汽量。根据热平衡方程可知一520。图2改造前后循环水泵电流随温度变化情况降低，11号泵的电流越低，节能效果越明显，当循环可以看出，若汽轮机负荷不变，即排汽量不变，水温度升高到最高值时，节能效果逐渐降低，但此水进口冷却水温度不变时，增加冷却水量，即冷却倍率温在改造前需3台循环水泵运行，这时启动另一台增大，冷却水温升必然减小，此时，传热端差不变，排定速循环水泵，11号泵又可以随时保持最佳循环水汽温度会降低，从而凝汽器的真空升高。此外，当冷供水量，来满足汽轮机组的需要。总之，l1号循环水却水量增加时，铜管内的水流速度增大，改善了蒸汽泵的电流在任何时候都低于改造

7、前所保持的额与冷却水的传热条件，从而使传热端差减小，也有利定值。于真空的提高。2．4改造后的年节能收益2．3改造前后运行方式比较全年机组在额定蒸汽流量工况下运行6000h，国电吉林热电厂地处于吉林市松花江右岸，循根据2007年松花江水温变化幅度每个月的平均值，环方式为开式冷却循环(直流供水)，即松花江水(循11号循环水泵平均电流按7O．5A计算，全年共节环水)经戽头、循环水泵、循环水母管送到凝汽器内，省电量1122368kW·h，每度电约0．30元，年节冷