首頁 新聞 工控搜 論壇 廠商論壇 產品 方案 廠商 人才 文摘 下載 展覽
中華工控網首頁
  P L C | 變頻器與傳動 | 傳感器 | 現場檢測儀表 | 工控軟件 | 人機界麵 | 運動控製
  D C S | 工業以太網 | 現場總線 | 顯示調節儀表 | 數據采集 | 數傳測控 | 工業安全
  電 源 | 嵌入式係統 | PC based | 機櫃箱體殼體 | 低壓電器 | 機器視覺
機組循環水變頻節能優化係統的應用研究
北京利德華福電氣技術有限公司
收藏本文     查看收藏
北京利德華福電氣技術有限公司  劉軍祥
摘要:通tong過guo對dui循xun環huan水shui係xi統tong的de運yun行xing方fang式shi進jin行xing剖pou析xi,結jie合he高gao壓ya變bian頻pin調tiao速su技ji術shu在zai循xun環huan泵beng變bian工gong況kuang運yun行xing方fang式shi中zhong的de應ying用yong,從cong另ling外wai角jiao度du分fen析xi實shi現xian機ji組zu經jing濟ji性xing優you化hua運yun行xing的de方fang式shi方fang法fa。闡chan述shu循xun環huan水shui係xi統tong進jin行xing變bian頻pin節jie能neng優you化hua的de可ke行xing性xing,為wei循xun環huan水shui變bian頻pin係xi統tong的de優you化hua運yun行xing提ti供gong可ke借jie鑒jian的de依yi據ju。
關鍵詞:循環水係統 變頻 優化運行
一、概況
    yibishixunhuanlengquejizuweili,xunhuanshuixitongdezhuyaozuoyongshilengqueqijidiyagangpaiqiwendu,jiangdidiyagangpaiqiyali,shidezhuzhengqizaitongguoqilunjishizuidaxiandudeshifangnengliangzuogongzhuanhuaweiqilunjixuanzhuandejixienengyongyuqudongfadianjifadian。xunhuanshuibengdezuoyongshijianglengqueshuiyaruningqiqizhongyuzuoguogongdeguorezhengqijinxingrejiaohuan,jiangdiqilunjimoduanpaiya。xishoureliangdexunhuanshuibeishusongzhilengquetahoupenlin,jingniliuzirantongfenglengquehouxunhuanshiyong。jutidexitongjiegouyuanlirutu1所示。


    長期以來,大多數機組的循環水係統采用開停泵方式運行。根據季節不同,氣溫差異開啟一台或兩台循環水泵。由於機組凝汽器密封、機組效率、jijiexingwenchadengyuanyin,wangwangshiweilebaozhengjizuanquanyunxing,tongchangcunzaixunhuanshuixitongkaiyitailiuliangbugou,kailiangtailiuliangguodadeqingkuang,xiajiyunxingliuliangquebuzudengxianxiang。zhejiuwufabaozhengjizudechangqijingjixingwendingyunxing,erqieyizhiyilaimeiyouhelidekongzhihetiaojieshouduan,wufashixianxunhuanbengdegonghaogensuijizufuhetiaozheng,xunhuanbengnenghaojugaobuxia。
    如何實現對凝汽器真空的控製,實現循環水係統的經濟、可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing),降(jiang)低(di)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)在(zai)機(ji)組(zu)低(di)負(fu)荷(he)下(xia)的(de)能(neng)耗(hao)水(shui)平(ping),成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)研(yan)究(jiu)課(ke)題(ti)。隨(sui)著(zhe)機(ji)組(zu)密(mi)封(feng)技(ji)術(shu)和(he)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)評(ping)價(jia)體(ti)係(xi)的(de)完(wan)善(shan),高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)熟(shu)和(he)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),使(shi)得(de)采(cai)用(yong)自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)控(kong)製(zhi)凝(ning)汽(qi)器(qi)真(zhen)空(kong)實(shi)現(xian)機(ji)組(zu)的(de)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。
    在循環水係統中采用高壓變頻調速技術,根據機組負荷大小、不同季節的環境溫度變化等因素,合理控製循環水流量維持凝汽器排汽壓力的最佳真空度,主要可以在以下幾個方麵取到良好的效果:
①     提高機組運行效率,降低煤耗水平。
②     降低循環水泵單耗,節約大量電能。
③     降低冷卻塔循環水蒸發量損失。
④     避免冬季冷卻塔回水溫度過低,結冰等問題。
二、係統分析
    通過對循環水係統的設備及運行工藝分析,結合高壓變頻技術在循環水係統中應用可能預見和產生的影響,進行針對性的分析論證。
1.循環水泵調速
    在循環水泵上應用變頻調速技術,主要是用於機組在額定負荷以下運行時,循環泵運行參數向下調整的需要。即:運行頻率在≤50Hz範圍內調整。從圖2可以看出:隻要管網工作壓力H高於管網靜壓值HST,在(zai)保(bao)證(zheng)最(zui)低(di)流(liu)量(liang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)即(ji)可(ke)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)。當(dang)流(liu)量(liang)需(xu)求(qiu)降(jiang)低(di)循(xun)環(huan)泵(beng)轉(zhuan)速(su)隨(sui)之(zhi)降(jiang)低(di),根(gen)據(ju)流(liu)體(ti)力(li)學(xue)相(xiang)似(si)定(ding)律(lv),壓(ya)力(li)也(ye)會(hui)下(xia)降(jiang)。從(cong)而(er),帶(dai)來(lai)冷(leng)卻(que)水(shui)管(guan)網(wang)及(ji)其(qi)輔(fu)助(zhu)工(gong)業(ye)冷(leng)卻(que)水(shui)等(deng)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)變(bian)化(hua)。
    通過對循環泵、管網特性曲線和機組流量需求情況分析可知:在機組180~300MW負荷調整區間,循環泵的流量調整空間有限;且轉速下降時流量降低,壓力降低幅值不大,不會產生較大影響。係統能夠接受循環泵在一定的範圍內實現調速方式運行。


2.凝汽器真空度及最有利真空的實現
   真zhen空kong度du是shi指zhi凝ning汽qi器qi的de真zhen空kong值zhi與yu當dang地di大da氣qi壓ya的de比bi值zhi的de百bai分fen數shu,也ye就jiu是shi我wo們men控kong製zhi循xun環huan水shui係xi統tong的de直zhi接jie影ying響xiang變bian量liang,是shi影ying響xiang發fa電dian機ji組zu經jing濟ji效xiao益yi的de重zhong要yao參can數shu。由you於yu二er次ci蒸zheng汽qi在zai凝ning汽qi器qi中zhong與yu冷leng卻que水shui進jin行xing熱re交jiao換huan凝ning結jie成cheng水shui時shi,由you氣qi態tai轉zhuan變bian為wei液ye態tai,體ti積ji迅xun速su變bian化hua,這zhe就jiu在zai凝ning汽qi器qi內nei形xing成cheng高gao度du真zhen空kong,同tong時shi在zai汽qi輪lun機ji的de排pai汽qi口kou建jian立li並bing保bao持chi高gao度du真zhen空kong,使shi進jin入ru汽qi輪lun機ji的de蒸zheng汽qi能neng膨peng脹zhang到dao盡jin可ke能neng低di的de壓ya力li,提ti高gao了le蒸zheng汽qi對dui汽qi輪lun機ji的de做zuo功gong能neng力li。即ji:增大了機組的理想比焓降,提高汽輪機的工作效率。目前,凝汽器真空主要依靠調節冷卻水流量來控製。其熱交換過程如圖3所示。





3.凝結水的過冷卻度問題
    凝結水過冷會產生不可逆的汽源損失,是一項影響經濟性的小指標。正常運行時,凝汽器過冷度一般為0.5~2℃。凝汽器過冷卻度每升高1℃,熱耗增加0.014%,過(guo)高(gao)會(hui)導(dao)致(zhi)煤(mei)耗(hao)水(shui)平(ping)增(zeng)加(jia)。導(dao)致(zhi)凝(ning)結(jie)水(shui)過(guo)冷(leng)的(de)因(yin)素(su)也(ye)很(hen)多(duo),其(qi)中(zhong)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)流(liu)量(liang)及(ji)入(ru)口(kou)溫(wen)度(du)對(dui)凝(ning)結(jie)水(shui)的(de)過(guo)冷(leng)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)影(ying)響(xiang)。需(xu)要(yao)在(zai)係(xi)統(tong)的(de)調(tiao)節(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)考(kao)慮(lv)此(ci)問(wen)題(ti),使(shi)得(de)機(ji)組(zu)綜(zong)合(he)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)。
4.冷卻塔蒸發水量損失與冬季結冰問題
    火電廠是主要的用水大戶,其中冷卻塔中的冷卻水損失是電廠水資源損失的主要源頭之一。它包括蒸發損失,風吹損失和排汙損失;而占75%以(yi)上(shang)的(de)蒸(zheng)發(fa)損(sun)失(shi)主(zhu)要(yao)與(yu)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)流(liu)量(liang)及(ji)冷(leng)卻(que)塔(ta)出(chu)入(ru)口(kou)溫(wen)度(du)端(duan)差(cha)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。在(zai)北(bei)方(fang)由(you)於(yu)夏(xia)冬(dong)兩(liang)季(ji)的(de)溫(wen)差(cha)較(jiao)大(da),所(suo)以(yi)夏(xia)冬(dong)季(ji)冷(leng)卻(que)塔(ta)中(zhong)蒸(zheng)發(fa)熱(re)量(liang)所(suo)占(zhan)的(de)比(bi)值(zhi)也(ye)有(you)很(hen)大(da)變(bian)化(hua);夏季約為100%,而冬季約為50%。蒸發損失水量及風吹損失水量的計算公式如下:

   
    由上式③可以看出:在一定的環境溫度下,冷卻塔的主要水量損失主要取決於循環水流量Ds及冷卻水出入口溫度端差ΔTL。也就是說,合理控製冷卻塔循環水流量Ds及冷卻水出入口溫度端差ΔTL能夠有效降低冷卻塔水量損失。在循環水變頻控製係統滿足凝汽器真空的前提下,實現係統節水運行。
    另外,在北方冬季由於氣候寒冷,環境溫度接近0℃時shi,常chang常chang會hui出chu現xian冷leng卻que塔ta局ju部bu結jie冰bing現xian象xiang。在zai冷leng卻que塔ta的de進jin風feng口kou結jie成cheng冰bing簾lian從cong而er減jian小xiao進jin風feng麵mian積ji,導dao致zhi進jin風feng量liang下xia降jiang,影ying響xiang冷leng卻que塔ta的de運yun行xing效xiao果guo。在zai冷leng卻que塔ta內nei部bu甚shen至zhi會hui造zao成cheng填tian料liao塌ta落luo,塔ta體ti內nei混hun凝ning土tu由you於yu多duo次ci凍dong融rong而er影ying響xiang使shi用yong壽shou命ming。為wei了le避bi免mian在zai冬dong季ji氣qi溫wen較jiao低di時shi出chu現xian結jie冰bing現xian象xiang,在zai循xun環huan水shui係xi統tong的de控kong製zhi中zhong增zeng加jia防fang凍dong控kong製zhi子zi係xi統tong;控製凝汽器的回水溫度,可有效避免在冷卻塔蒸發降溫後出現結冰的現象。
三、係統控製方案
    該控製策略采用多參量計算、單(dan)一(yi)量(liang)平(ping)衡(heng)算(suan)法(fa),通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)循(xun)環(huan)泵(beng)流(liu)量(liang)控(kong)製(zhi)凝(ning)汽(qi)器(qi)真(zhen)空(kong),同(tong)時(shi)將(jiang)能(neng)量(liang)守(shou)恒(heng)定(ding)律(lv)和(he)熱(re)力(li)學(xue)傳(chuan)導(dao)理(li)論(lun)引(yin)入(ru)到(dao)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)當(dang)中(zhong)。從(cong)而(er),使(shi)得(de)循(xun)環(huan)泵(beng)的(de)流(liu)量(liang)控(kong)製(zhi)不(bu)再(zai)以(yi)單(dan)純(chun)的(de)凝(ning)汽(qi)器(qi)真(zhen)空(kong)作(zuo)為(wei)控(kong)製(zhi)目(mu)標(biao)。將(jiang)機(ji)組(zu)負(fu)荷(he)變(bian)化(hua)對(dui)凝(ning)汽(qi)器(qi)真(zhen)空(kong)的(de)不(bu)同(tong)要(yao)求(qiu),冷(leng)卻(que)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)運(yun)行(xing)端(duan)差(cha),環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)等(deng)參(can)數(shu)作(zuo)為(wei)主(zhu)調(tiao)節(jie)回(hui)路(lu)的(de)綜(zong)合(he)調(tiao)節(jie)指(zhi)標(biao)。在(zai)滿(man)足(zu)機(ji)組(zu)運(yun)行(xing)對(dui)凝(ning)汽(qi)器(qi)真(zhen)空(kong)要(yao)求(qiu)的(de)同(tong)時(shi),降(jiang)低(di)凝(ning)結(jie)水(shui)過(guo)冷(leng)度(du),把(ba)冷(leng)卻(que)循(xun)環(huan)水(shui)的(de)運(yun)行(xing)端(duan)差(cha)控(kong)製(zhi)在(zai)合(he)理(li)範(fan)圍(wei)內(nei)。從(cong)而(er),起(qi)到(dao)降(jiang)低(di)機(ji)組(zu)煤(mei)耗(hao)和(he)冷(leng)卻(que)塔(ta)蒸(zheng)發(fa)水(shui)量(liang)損(sun)失(shi)的(de)係(xi)統(tong)綜(zong)合(he)經(jing)濟(ji)性(xing)。
    為了保證機組在不同負荷下經濟、安an全quan運yun行xing,機ji組zu在zai設she計ji和he運yun行xing中zhong有you一yi條tiao負fu荷he與yu排pai氣qi壓ya力li的de關guan係xi曲qu線xian。在zai原yuan有you的de運yun行xing模mo式shi下xia,循xun環huan水shui係xi統tong依yi靠kao開kai停ting方fang式shi調tiao節jie,經jing濟ji性xing無wu法fa保bao證zheng,隻zhi能neng通tong過guo循xun環huan水shui維wei持chi凝ning汽qi器qi真zhen空kong盡jin可ke能neng低di值zhi運yun行xing,該gai曲qu線xian主zhu要yao用yong於yu機ji組zu保bao護hu。在zai循xun環huan水shui控kong製zhi應ying用yong中zhong,將jiang該gai曲qu線xian作zuo為wei調tiao節jie的de參can考kao量liang,進jin行xing保bao守shou值zhi控kong製zhi。


    通過熱力學傳導理論可知:進行熱交換過程並非是溫度差值越大越好,也不是流量越多越好,而是將溫度端差控製在4.5~6.5℃範圍內,實現5℃zuoyoudechurukouduanchatiaojieduiyurejiaohuanxitongcaishizuijingjide。wenduchazhida,xitongrejiaohuanxiaonengxiajiang,jiaohuanjiezhiliuliangguogao,yunxingchengbenzengjia,danshibingbunengdailaigenghaodexiaoguo。zaibaozhengningqiqizhenkongdetongshi,genjujijiechayitiaojiexunhuanshuiliuliang,jiangchurukouduanchakongzhizai4.5~6.5℃範圍。
    考慮到夏天氣溫高,機組滿負荷時需求量大,可以通過變頻技術發揮循環泵的潛在空間充分提高係統經濟性指標;冬季氣溫低,容易導致凝結水過冷、冷卻塔結冰等因素,可以充分利用變頻的調節範圍寬、響xiang應ying速su度du快kuai等deng特te性xing滿man足zu低di負fu荷he運yun行xing需xu要yao。在zai控kong製zhi策ce略lve的de設she計ji中zhong,取qu接jie近jin算suan法fa,以yi真zhen空kong指zhi標biao為wei主zhu,兼jian顧gu輔fu助zhu控kong製zhi指zhi標biao,從cong而er使shi係xi統tong在zai調tiao節jie過guo程cheng中zhong具ju備bei了le多duo樣yang性xing和he靈ling活huo性xing,避bi免mian調tiao節jie過guo程cheng波bo動dong大da,真zhen空kong指zhi標biao不bu穩wen,影ying響xiang機ji組zu運yun行xing安an全quan和he機ji組zu效xiao率lv。
四、結束語
    jiangxunhuanshuibenggaiweibianpinyunxing,yugongpinyunxingzhuangtaixiangbigongzuoyangchengyouyidingdexiajiang,suoyikenenghuiyoubufenjiaoqiutingliuzainingqiqimaoxiguanzhong,shijiaoqiuhuishoulvyousuoxiajiangyingxiangyunxingxiaolv。weici,jiangjiaoqiuqingxizhuangzhidezhuangtaiyinruxunhuanshuikongzhixitong,zidonggenjujiaoqiuhuishouqingkuangtishengxunhuanshuiguanwangyali,bimianliusuxiajiangdailaidebuliyingxiang,congerbaozhengjiaoqiuqingxidehuishoulv。
    該(gai)係(xi)統(tong)的(de)使(shi)用(yong)解(jie)決(jue)了(le)循(xun)環(huan)泵(beng)長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)沒(mei)有(you)調(tiao)節(jie)手(shou)段(duan)和(he)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu),無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)節(jie)能(neng)高(gao)效(xiao)運(yun)行(xing)的(de)現(xian)狀(zhuang)。在(zai)目(mu)前(qian)的(de)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)節(jie)能(neng)優(you)化(hua)運(yun)行(xing)係(xi)統(tong),能(neng)夠(gou)優(you)化(hua)機(ji)組(zu)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing),體(ti)現(xian)良(liang)好(hao)的(de)機(ji)組(zu)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi),充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)了(le)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)在(zai)電(dian)廠(chang)主(zhu)輔(fu)機(ji)設(she)備(bei)中(zhong)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)主(zhu)導(dao)作(zuo)用(yong)。
 
作者簡介:
劉軍祥,男,1975年生人。1996年畢業於天津大學精儀係。長期從事高壓變頻技術在電力、冶金、鋼鐵、給排水、石油、化工、水(shui)泥(ni)等(deng)行(xing)業(ye)的(de)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)及(ji)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)拓(tuo)展(zhan)工(gong)作(zuo)。現(xian)擔(dan)任(ren)北(bei)京(jing)利(li)德(de)華(hua)福(fu)電(dian)氣(qi)技(ji)術(shu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)技(ji)術(shu)成(cheng)套(tao)部(bu)經(jing)理(li)職(zhi)務(wu),負(fu)責(ze)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)的(de)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)及(ji)係(xi)統(tong)化(hua)成(cheng)套(tao)服(fu)務(wu)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)。
參考文獻:
[1] 李青,公維平.火力發電廠節能和指標管理技術[M].北京:中國電力出版社,2006.
[2] 徐甫榮.高壓變頻調速技術應用實踐[M].北京:中國電力出版社,2007.
[3] 吳民強.泵與風機節能技術[M].北京:中國電力出版社,1994.

 

狀 態: 離線

公司簡介
產品目錄

公司名稱: 北京利德華福電氣技術有限公司
聯 係 人: 總機轉
電  話: 010-010-89776666
傳  真:
地  址: 北京市昌平區陽坊鎮陽坊工業南區
郵  編: 102205
主  頁:
 
該廠商相關技術文摘:
火電廠輸煤翻車係統重車調車機變頻運行故障分析
兩種不同冷卻方式在高壓變頻應用中的對比分析
高壓變頻裝置在電廠引風機上的應用
淨水廠水泵機組變頻調速設計運行總結
高壓變頻器在火力發電廠300MW機組引風機上的應用
論高壓變頻協調控製技術在變頻應用係統中的研究
礦用對旋軸流通風機的變頻改造
新鄉豫新發電廠高壓變頻器節能分析
高壓變頻器在吉林市自來水三廠中的應用
無刷同步電動機的變頻運行方式研究
高壓變頻器的幾種冷卻方式
更多文摘...
立即發送詢問信息在線聯係該技術文摘廠商:
用戶名: 密碼: 免費注冊為中華工控網會員
請留下您的有效聯係方式,以方便我們及時與您聯絡

關於我們 | 聯係我們 | 廣告服務 | 本站動態 | 友情鏈接 | 法律聲明 | 不良信息舉報
工控網客服熱線:
版權所有 中華工控網 Copyright©2022 Gkong.com, All Rights Reserved