英威騰CHH100高壓變頻器在電力行業的應用
摘 要:本文針對電力行業300MW機ji組zu主zhu輔fu助zhu設she備bei的de高gao壓ya變bian頻pin改gai造zao應ying用yong,提ti出chu了le完wan整zheng的de係xi統tong解jie決jue方fang案an。對dui高gao壓ya變bian頻pin調tiao速su技ji術shu在zai電dian力li係xi統tong改gai造zao中zhong存cun在zai的de問wen題ti及ji取qu得de的de良liang好hao經jing濟ji效xiao益yi進jin行xing了le分fen析xi論lun證zheng。
關鍵詞:300MW機組 主輔助設備 風機水泵 高壓變頻器 節能改造
一、引言
火力發電廠是一個能源轉化的工廠。它把煤、油等一次能源——化學能,轉化成通用性廣、效率高的二次能源-—電能。產品(電能)無法儲存,發電、供電和用電同時完成,而且要求速度快、質量高。
火力發電機組是由鍋爐、汽輪機和發電機三大主機及其眾多輔助設備組成。鍋爐的任務是生產蒸汽,即把煤、油等燃料的化學能轉化成具有一定壓力和溫度的蒸汽的熱能;汽輪機把蒸汽的熱能轉化成機械能;而發電機則把機械能轉化成電廠的最終產品-電能。
電力行業是高壓變頻器產品重要的應用領域,對電力行業機組主輔助設備的變頻技術適用性研究表明:每台機組當中主要有七類設備可以實現變頻應用,粗略估計,一般每單位機組需要配置變頻器13台。據統計,我國火力發電廠中使用的送風機、引風機、給水泵、循環水泵和灰漿泵等風機和水泵的配套電動機總容量達15000MW,年總用電量達520億kWh,占全國火電發電量的5%~8%。
muqianwoguohuodianchangfengjiheshuibengjibenshangdoucaiyongdingsuqudong。zhezhongdingsuqudongdefengjicaiyongrukoufengmen,shuibengcaiyongchukoufamentiaojieliuliang,doucunzaiyanzhongdejieliusunhao。youqizaijizubianfuheyunxingshi,youyufengjiheshuibengdeyunxingpianligaoxiaolvdian,shiyunxingxiaolvjiangdi。xianyoutiaojieliuliangdefangfabugaibiandianjidezhuansu,yincidianjixiaohaodegonglvbubian,erqiezaochengguanwangyaliguoda,buliyuguanwanganquan、穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。若(ruo)使(shi)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)調(tiao)速(su),達(da)到(dao)用(yong)戶(hu)期(qi)望(wang)的(de)流(liu)量(liang),則(ze)可(ke)以(yi)節(jie)約(yue)大(da)量(liang)電(dian)能(neng)。發(fa)電(dian)廠(chang)輔(fu)機(ji)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)有(you)效(xiao)調(tiao)速(su)運(yun)行(xing),直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)電(dian)廠(chang)效(xiao)益(yi)的(de)高(gao)低(di)。
二、電力機組主輔助設備變頻改造及工藝介紹
1. 鍋爐風機變頻改造情況概述
電(dian)站(zhan)鍋(guo)爐(lu)風(feng)機(ji)的(de)風(feng)量(liang)與(yu)風(feng)壓(ya)裕(yu)度(du)以(yi)及(ji)機(ji)組(zu)的(de)調(tiao)峰(feng)運(yun)行(xing)導(dao)致(zhi)風(feng)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)點(dian)與(yu)設(she)計(ji)高(gao)效(xiao)點(dian)相(xiang)偏(pian)離(li),從(cong)而(er)使(shi)風(feng)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)大(da)幅(fu)度(du)下(xia)降(jiang)。據(ju)統(tong)計(ji),一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia),采(cai)用(yong)風(feng)門(men)調(tiao)節(jie)的(de)風(feng)量(liang)的(de)風(feng)機(ji),運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)點(dian)與(yu)設(she)計(ji)點(dian)兩(liang)者(zhe)偏(pian)離(li)10%時,風機效率下降8%左右;偏離20%時,風機效率下降20%左右;而偏離30%時,風機效率則下降30%以yi上shang,對dui於yu采cai用yong進jin口kou風feng門men調tiao節jie風feng量liang的de風feng機ji,這zhe是shi一yi個ge不bu可ke避bi免mian的de損sun失shi。可ke見jian,引yin風feng機ji的de用yong電dian量liang中zhong,有you很hen大da的de一yi部bu分fen是shi被bei調tiao節jie門men消xiao耗hao掉diao的de。因yin此ci,改gai進jin風feng機ji的de調tiao節jie方fang式shi是shi提ti高gao風feng機ji運yun行xing效xiao率lv,降jiang低di風feng機ji耗hao電dian量liang的de最zui有you效xiao的de途tu徑jing。如ru果guo在zai風feng機ji上shang加jia裝zhuang目mu前qian國guo內nei已yi經jing普pu遍bian采cai用yong的de高gao壓ya變bian頻pin器qi,對dui風feng機ji電dian動dong機ji進jin行xing調tiao速su控kong製zhi,從cong而er實shi現xian對dui風feng量liang的de調tiao節jie以yi滿man足zu鍋guo爐lu負fu荷he的de變bian化hua,這zhe樣yang就jiu能neng將jiang風feng門men調tiao節jie中zhong的de能neng量liang損sun失shi節jie約yue下xia來lai。
2. 鍋爐風機工藝介紹
2.1 引風機
引風機是熱電廠的鍋爐生產工藝中重要的輔機。引風機輸送的介質是煙氣,最高溫度一般不得超過250度。鍋爐結構複雜,還有煙氣的除塵、脫硫設備,煙氣阻力較大,利用引風機排煙才能排除煙氣,同時引風機也是保證鍋爐燃燒室產生的負壓重要設備。
2.2 送風機
為了滿足煤完全燃燒,通過送風機(包括一、二次風機)供給煤粉燃燒時所需要的空氣量。一次風進入爐膛底部風室,一次風道上還並聯有風道點火器;二次風直接經爐膛上部的二次風箱分兩層入爐膛。 在整個煙風係統中均設有調節擋板,以便在運行和啟停爐期間運行調節控製。
2.3 排粉機
煤mei粉fen由you熱re空kong氣qi加jia熱re後hou經jing排pai粉fen機ji送song入ru鍋guo爐lu。排pai粉fen機ji是shi製zhi粉fen係xi統tong中zhong氣qi粉fen混hun合he物wu流liu動dong的de動dong力li來lai源yuan,靠kao它ta克ke服fu流liu動dong過guo程cheng中zhong的de阻zu力li,完wan成cheng煤mei粉fen的de氣qi力li輸shu送song。在zai直zhi吹chui式shi製zhi粉fen係xi統tong、zhongjianchucangshifaqisongfenxitongzhong,paifenjihaiqiyicifengjizuoyong,kaotachanshengdeyalijiangmeifenqiliuchuisongdaolutang。zhifenxitongdepaifenjicaiyongrukoudangbantiaojie,bingqieweijianxiaosancifengliang,paifenjirukouguandaotongguotiaozhengxiaodangbanlaitiaojiefengliang,langfeiledaliangdedianneng。weijiangdinenghao,
排粉風機在製粉係統中裝於球磨機,粗粉分離器、細(xi)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)之(zhi)後(hou),保(bao)證(zheng)原(yuan)煤(mei)在(zai)球(qiu)磨(mo)機(ji)內(nei)同(tong)來(lai)自(zi)空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)器(qi)的(de)熱(re)風(feng)和(he)排(pai)粉(fen)機(ji)出(chu)口(kou)的(de)再(zai)循(xun)環(huan)風(feng)混(hun)合(he),將(jiang)原(yuan)煤(mei)幹(gan)燥(zao),並(bing)研(yan)磨(mo)成(cheng)煤(mei)粉(fen),而(er)煤(mei)粉(fen)隨(sui)排(pai)風(feng)機(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)負(fu)壓(ya)氣(qi)流(liu),經(jing)細(xi)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)把(ba)風(feng)、粉分開,煤粉落入煤粉倉中貯存,剩餘氣體內含有5~10%的風、fenhunhewu,jingpaifenfengjichukouzuoweisancifengsongrulutanghuopairuyicifengxiangzuoweiyicifengyugeifenjiluoxiademeifenhunhesongrulutang。tongguoshangshuliuchengjieshaowomenkeyikanchu,zaizhifenxitongzhongpaifenjizhuyaoweizhifenxitongtigongfuya。zaiduipaifenjijinxingbianpingaizaohoutongguojiangpaifenjirukoufengmenquankai,tongshishidangtiaojiechukoufengmen,wanquankeyimanzuweizhifenxitongtigongfuyadexuyaobingqiebuduisancifengzaochengyingxiang。
三、鍋爐相關水泵工藝介紹
3.1 鍋爐給水泵
geishuibengderenwushijiangchuyangqizhushuixiangneidejuyouyidingwendudegeishui,tongguogeishuibengchanshengzugoudeyalidaruqibao,qibaoneiqiyefenli,shuisongrureguolu,zaiguoluhuanlengbizhongjiarechanshengzhengqihoujinruzhengqilunjizuogong,daidongfadianjizufadian。genjudiannengshengchandetedianhereguoluyunxingdeteshuyaoqiu,geishuibengbixulianxubuduandiyunxing。zhebujinguanxidaozhengchangfadian,erqieyezhijieguanxidaoguolushebeideanquan。yinci,guolugeishuibengzaifadianchangshizuiweizhongyaodeshuibeng,haochengfadianjizudexinzang。geishuibenggongyiliuchengruxiatu1所示:

圖1 水泵工藝流程圖
目前由於現場大部分鍋爐給水泵均采用閥門來調節流量、壓力等參數來滿足鍋爐運行所需給水的需要, 在這種調節方式下,係統主要存在的幾個問題:
1) 采用給水泵定速運行,閥門調整節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低,造成能源的浪費。
2) 當流量降低閥位開度減小時,調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞,壓力損失嚴重,造成能耗增加。
3) 長期的40~70%閥門開度,加速閥體自身磨損,導致閥門控製特性變差。
4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能,嚴重時導致閥門泄漏,不能關嚴等情況發生。
5) 設備使用壽命短、日常維護量大,維修成本高,造成各種資源的極大浪費。
解決上述問題的重要手段之一是采用變頻調速控製技術。利用高壓變頻器對給水泵電機進行變頻控製,實現給水流量的變負荷調節。這樣,不僅解決了控製閥調節線性度差、純滯延大等難以控製的缺點,而且提高了係統運行的可靠性;更geng重zhong要yao的de是shi減jian小xiao了le因yin調tiao節jie閥fa門men孔kong口kou變bian化hua造zao成cheng的de壓ya流liu損sun失shi,減jian輕qing了le控kong製zhi閥fa的de磨mo損sun,降jiang低di了le係xi統tong對dui管guan路lu密mi封feng性xing能neng的de破po壞huai,延yan長chang設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming,維wei護hu量liang減jian小xiao,改gai善shan了le係xi統tong的de經jing濟ji性xing,節jie約yue能neng源yuan,為wei降jiang低di電dian廠chang廠chang用yong電dian率lv提ti供gong了le良liang好hao的de途tu徑jing。
3.2 鍋爐凝結水泵
汽輪機做功後的尾氣大部分蒸氣被凝結器循環冷卻水冷凝成水,凝結水進入熱井中,由凝結泵(兩用一備)抽出,經軸封冷卻器和水位自動調整裝置後,一部分通過低壓加熱器經過加熱後送至除氧器;另一部分通過再循環調節閥回到熱井中,保證熱井液位。凝結水泵工藝流程圖如下圖2所示:

圖2 凝結水泵工藝流程圖
目前電廠機組中凝泵的配置基本都是一用一備,某台泵運行一段時間後,要經常倒泵,而且凝泵出口的水壓力、流量采用閥門調節流量 , 在這種調節方式下,係統主要存在的幾個問題:
1) 采用凝結泵定速運行,閥門調整節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低,造成能源的浪費。
2) 當流量降低閥位開度減小時,調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞,壓力損失嚴重,造成能耗增加。
3) 長期的40~70%閥門開度,加速閥體自身磨損,導致閥門控製特性變差。
4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能,嚴重時導致閥門泄漏,不能關嚴等情況發生。
5) 由於經常倒泵、泵經常直起,致使管網受衝擊較大,相關設備使用壽命短、日常維護量大,維修成本高,造成各種資源的極大浪費。
解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)之(zhi)一(yi)是(shi)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)。利(li)用(yong)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)凝(ning)結(jie)泵(beng)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi),實(shi)現(xian)給(gei)水(shui)流(liu)量(liang)的(de)變(bian)負(fu)荷(he)調(tiao)節(jie)。這(zhe)樣(yang),不(bu)僅(jin)解(jie)決(jue)了(le)控(kong)製(zhi)閥(fa)調(tiao)節(jie)線(xian)性(xing)度(du)差(cha)、純滯延大等難以控製的缺點,而且提高了係統運行的可靠性;更geng重zhong要yao的de是shi減jian小xiao了le因yin調tiao節jie閥fa門men孔kong口kou變bian化hua造zao成cheng的de壓ya流liu損sun失shi,減jian輕qing了le控kong製zhi閥fa的de磨mo損sun,降jiang低di了le係xi統tong對dui管guan路lu密mi封feng性xing能neng的de破po壞huai,延yan長chang設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming,維wei護hu量liang減jian小xiao,改gai善shan了le係xi統tong的de經jing濟ji性xing,節jie約yue能neng源yuan,為wei降jiang低di電dian廠chang廠chang用yong電dian率lv提ti供gong了le良liang好hao的de途tu徑jing。
3.3 鍋爐循環水泵
huolifadianchangzhongdexunhuanshuibengshiweiqilunjideningqiqitigonglengqueshuidezhongyaofujishebei。zuowangongdezhengqizainingqiqizhongningjieerfangchudedaliangqihuaqianre,bixuyouxunhuanshuidaizou,yibanxunhuanshuibengliuliangjiaoda,danyangchengjiaodi。
火電廠的循環水供水係統有兩種:一種為開式循環供水係統,冷卻水直接取自江河湖海,使用後仍排向江河湖海,南方多采用此種方式;lingyizhongweibishixunhuangongshuixitong,xunhuanshuijingningqiqijiarehou,paixianglengquezhuangzhi,yibanweilengqueshuita,jinglengquehouzaigongningqiqishiyong,beifangqueshuidiquduocaiyongcizhongfangshi。tongchangkaishixunhuangongshuixitongduixunhuanshuibengdeyangchengyaoqiujiaozhibishixunhuangongshuixitongyaodi,kaishixunhuangongshuixitongshuibengdeyangchengzai10~20m之間,采用較多的是軸流式水泵;閉式循供水係統水泵的揚程較高,一般在15~25m之間。軸流式水泵,鈄流式水泵和離心式水泵都是循環水泵廣泛采用的型式。
南方電廠和北方電廠的循環水泵是不一樣的。在南方,由於江、河、湖泊的水源充足,一般多采用開式循環水係統:由江河中抽上來,進入汽輪機凝汽器,經熱交換後直接排向江河,落差比較小,因而循環水泵的調速範圍比較大(但循環水泵的揚程也較小)。在(zai)北(bei)方(fang),由(you)於(yu)水(shui)資(zi)源(yuan)緊(jin)張(zhang),冷(leng)卻(que)水(shui)要(yao)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong),每(mei)台(tai)機(ji)組(zu)建(jian)一(yi)座(zuo)冷(leng)卻(que)水(shui)塔(ta),一(yi)條(tiao)壓(ya)力(li)循(xun)環(huan)水(shui)管(guan),一(yi)條(tiao)雙(shuang)孔(kong)自(zi)流(liu)水(shui)溝(gou)。經(jing)凝(ning)汽(qi)器(qi)熱(re)交(jiao)換(huan)後(hou)的(de)熱(re)水(shui)由(you)循(xun)環(huan)水(shui)泵(beng)壓(ya)入(ru)水(shui)塔(ta),從(cong)塔(ta)中(zhong)經(jing)蜂(feng)窩(wo)材(cai)料(liao)噴(pen)淋(lin)而(er)下(xia),再(zai)進(jin)入(ru)凝(ning)汽(qi)器(qi)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。一(yi)般(ban)水(shui)塔(ta)高(gao)程(cheng)在(zai)70~80米左右,水位高度也在10-20mizuoyou,yincixunhuanshuibengtiaosuhoudechukouyangchengyougezuidizhi,zhejiuxianzhilexunhuanshuibengdetiaosufanwei,yinweixunhuanshuibengchukouyangchengdeyuliangbingbuda,tiaosuhouxunhuanshuibengdechukouyangchengruoxiaoyushuitashuiweigaocheng,lengqueshuijiuhuidabujinshuitaqu,xunhuanshuibengjiubunengzhengchanggongzuo。
qilunjiningqiqidexunhuangongshuixitong,youyoudanyuanzhihemuguanzhizhifen。xiaoxinghuodianjizucaiyongdemuguanzhixunhuangongshuixitongshijiangsuoyoudexunhuanshuibengbinglianzaiyigengongshuimuguanshang,ningqiqiyebinglianzaigongpaishuiguanshang。zhejiuyaoqiubingliandexunhuanshuibengtexingxiangjin,bingliandeningqiqideshuizuyeyaojiejin,fouzehuishixunhuanshuibengfuhefenpeibujunheshuizudadeningqiqibunenghuodezugoudelengqueshuieryingxiangqilunjizhenkong。danjirongliangzai300MW以上的機組,一般采用單元製循環水供水係統,設計3台循環水泵,冬季1台運行,一台備用,一台檢修;夏季二台運行,1台備用。如果循環水泵同時停運,必然會導致機組停運,甚至可能造成汽輪機化瓦等惡性事故的發生。
在zai可ke能neng的de條tiao件jian下xia,循xun環huan水shui泵beng宜yi采cai用yong動dong葉ye調tiao節jie或huo轉zhuan速su調tiao節jie方fang式shi,以yi保bao持chi較jiao高gao的de運yun行xing效xiao率lv。動dong葉ye調tiao節jie在zai軸zhou流liu泵beng上shang已yi有you較jiao多duo的de使shi用yong,轉zhuan速su調tiao節jie可ke采cai用yong定ding速su電dian動dong機ji加jia液ye力li耦ou合he器qi調tiao速su和he變bian頻pin調tiao速su電dian動dong機ji調tiao速su方fang式shi。目mu前qian應ying用yong較jiao多duo的de是shi通tong過guo控kong製zhi運yun行xing台tai數shu來lai實shi現xian流liu量liang的de調tiao節jie。例li如ru單dan元yuan製zhi循xun環huan水shui係xi統tong用yong2台循環水泵並聯供一台機組時,當冬季或負荷較低時,可停用一台循環水泵以調節水量,節省電耗。但由於供水管道阻力特性是按2taibengbinglianshejide,dangyitaibengyunxingshi,yunxingbengdeliuliangjiangxianzhuzengjia,yunxinggongkuangpianlizuijiagongkuangjiaoyuan。youqishizhouliubeng,qixiaolvquxianjiaodou,pianlizuijiagongkuangdianhou,xiaolvxiajianghenkuai。muguanzhigongshuifangshixia,binglieyunxingdebengzutaishujiaoduo,shuiliangdetiaojiekeyitongguogaibianyunxingbengzudetaishu,huozhebiangengdaxiaobengdedapeifangshilaishixian。tiaozhenghoubengdeyunxinggongkuangyehuipianlizuijiagongkuang,danjiaodanyuanzhigongshuiqingkuangyaohaoyixie。qiezhezhongtiaojiefangshishiqilunjizhenkongdubuwending,buliyuqilunjidejingjiyunxing。rucaiyongdongyetiaojiehuozhuansutiaojiefangshishi,qiyunxingjingjixingjiuhaodeduo。
若(ruo)進(jin)行(xing)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)改(gai)造(zao),既(ji)可(ke)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao),又(you)能(neng)根(gen)據(ju)機(ji)組(zu)負(fu)荷(he)和(he)季(ji)節(jie)的(de)變(bian)化(hua)調(tiao)節(jie)冷(leng)卻(que)水(shui)的(de)流(liu)量(liang),達(da)到(dao)汽(qi)輪(lun)機(ji)最(zui)有(you)利(li)真(zhen)空(kong)的(de)控(kong)製(zhi)目(mu)的(de),實(shi)現(xian)了(le)汽(qi)輪(lun)機(ji)真(zhen)空(kong)度(du)的(de)高(gao)精(jing)度(du)控(kong)製(zhi)和(he)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing)的(de)目(mu)的(de)。且(qie)運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding),可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao),同(tong)時(shi)還(hai)可(ke)以(yi)消(xiao)除(chu)管(guan)路(lu)的(de)虹(hong)吸(xi)現(xian)象(xiang)。
3.4 鍋爐灰漿泵
灰漿泵是根據前池液麵的高度決定啟、停電機。這樣就存在兩方麵問題:一方麵為了適應生產工藝要求,需要每天根據前池液位和衝灰管的需要不斷切換、啟停電機,前池液位高度得不到很好控製,而且頻繁工頻啟動電機對電機造成很大衝擊。灰漿泵工藝流程圖如下圖3所示:

圖3 灰漿泵工藝流程圖
目前由於采用閥門調節流量 , 在這種調節方式下,係統主要存在以下幾個問題:
1) 采用灰漿泵定速運行,閥門調整節流損失大、出口壓力高、管損嚴重、係統效率低,造成能源的浪費。
2) 當流量降低閥位開度減小時,調整閥前後壓差增加工作安全特性變壞,壓力損失嚴重,造成能耗增加。
3) 長期的40~70%閥門開度,加速閥體自身磨損,導致閥門控製特性變差。
4) 管網壓力過高威脅係統設備密封性能,嚴重時導致閥門泄漏,不能關嚴等情況發生。
5) 設備使用壽命短、日常維護量大,維修成本高,造成各種資源的極大浪費。
jiejueshangshuwentidezhongyaoshouduanzhiyishicaiyongbianpintiaosukongzhijishu。liyonggaoyabianpinqiduihuijiangbengdianjijinxingbianpinkongzhi,zaihuijiangbengqianchiyeweishezhiyalishishuiweichuanganqi,jiangceliangdedaoshuiweigaoduxinhao,bianhuanwei4~20mA標準信號,由電流環接口送給變頻器; 變頻器計算出當前水位與控製水位之間的偏差,通過變頻器內置的數字PID調節器改變變頻器的輸出頻率,調節電動機的轉速,進而控製灰漿泵前池液位的高度。這樣,不僅解決了控製閥調節線性度差、純滯延大等難以控製的缺點,而且提高了係統運行的可靠性;更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)減(jian)小(xiao)了(le)因(yin)調(tiao)節(jie)閥(fa)門(men)孔(kong)口(kou)變(bian)化(hua)造(zao)成(cheng)的(de)壓(ya)流(liu)損(sun)失(shi),減(jian)輕(qing)了(le)控(kong)製(zhi)閥(fa)的(de)磨(mo)損(sun),降(jiang)低(di)了(le)係(xi)統(tong)對(dui)管(guan)路(lu)密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)的(de)破(po)壞(huai),延(yan)長(chang)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),維(wei)護(hu)量(liang)減(jian)小(xiao),改(gai)善(shan)了(le)係(xi)統(tong)的(de)經(jing)濟(ji)性(xing),節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan),為(wei)降(jiang)低(di)電(dian)廠(chang)用(yong)電(dian)率(lv)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)的(de)途(tu)徑(jing)。
四、案例分析
4.1 項目介紹
1) 項目概述:該項目是英威騰電氣有限公司針對山西某發電廠一期一台300MW機組所有高壓電機進行變頻改造,主要負載包括引風機、送風機、排粉機、給水泵、凝結水泵、循環水泵、灰漿泵。
2) 現場相關設備數據:
進行變頻節能應用的設備統計情況如下表1所示。
表1 設備統計

4.2 係統方案:
4.2.1 變頻器配置
根據山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備的現場的額定參數和實際運行工況,再結合英威騰公司CHH100係列高壓變頻器在其它工程地應用情況,我公司所配置變頻器如下表2:
表2 變頻器配置

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4.2.2 變頻器旁路切換控製方式
根據現場的額定參數和實際運行工況,再結合我公司的CHH100係列高壓變頻器在其它工程應用情況,我方提供的CHH100變頻器的旁路係統采用一拖一自動方案,變頻器具有轉速跟蹤功能,變頻與工頻能夠自動切換,其一次係統如下圖所示:

圖4 CHH100係列高壓變頻係統圖
變頻器由用戶開關、自動旁路櫃、CHH100係列高壓變頻器、高壓電機組成。自動旁路櫃是由三個真空接觸器KM1、KM2、KM3和兩個高壓隔離開關QS1、QS2組成。電機以變頻方式運行時,QS1、QS2和KM1、KM2閉合,KM3斷開;電機以工頻方式運行時,KM3閉合,QS1、QS2和KM1、KM2斷開,QS1、QS2用yong於yu變bian頻pin器qi維wei護hu過guo程cheng中zhong高gao壓ya隔ge離li。變bian頻pin係xi統tong采cai用yong轉zhuan速su跟gen蹤zong技ji術shu,變bian頻pin與yu工gong頻pin之zhi間jian切qie換huan在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong可ke以yi不bu用yong停ting機ji自zi動dong完wan成cheng。自zi動dong旁pang路lu櫃gui嚴yan格ge按an照zhao“五防”聯鎖要求設計,變頻輸出開關KM2和工頻開關KM3互鎖,完全能夠保證變頻器安全運行。
4.2.3 變頻器控製方式
? 變頻調速裝置提供如下三種調速控製方式:
本機控製時通過高壓變頻器控製櫃上觸摸屏(鍵盤),也可以通過遠程控打操作箱的起停按鈕進行控製高壓變頻器啟動、停止,可以調整電機轉速、pinlv。yuanchengkongzhifangzaikongzhishi,sheyoucaozuotaiheshangweiji,youpeidiangongcaozuokongzhi。tongguoshangweijipeidiangongkeyisuishilejieshebeideyunxingqingkuang,tongguocaozuotaikeshixianduigaoyabianpinqijinxingjiandandeyuanfangcaozuo。peidiangongkeyigenjugongkuangziyouxuandinggaoyabianpinqi“手動/自動”調速運行。
CHH100高壓變頻調速係統提供16路數字量輸入,8路繼電器輸出,3路模擬量輸入,4路模擬量輸出,1路高速脈衝輸入,1路高速脈衝輸出端子,以上提供的用戶端子均為可編程端子,每個端子的功能都可以使用功能碼進行設定。
(1) 端子控製方式:變頻器具有端子控製的接口,用戶可將控製信號接於變頻器的接口,監控變頻器。
(2) 就地鍵盤控製方式:可以在變頻器就地操作鍵盤調節變頻器頻率。
(3) 就地觸摸屏控製方式:可以在變頻器就地觸摸屏監控變頻器。
高壓變頻器具有遠程和本機控製功能。
本機控製時通過高壓變頻器控製櫃上觸摸屏可就地人工啟動、停止高壓變頻器,可以調整電機轉速、pinlv。yuanchengkongzhifangzaikongzhishi,sheyoucaozuotaiheshangweiji,youpeidiangongcaozuokongzhi。tongguoshangweijipeidiangongkeyisuishilejieshebeideyunxingqingkuang,tongguocaozuotaikeshixianduigaoyabianpinqijinxingjiandandeyuanfangcaozuo。peidiangongkeyigenjugongkuangziyouxuandinggaoyabianpinqi“手動/自動”調速運行。
五、項目改造效果
5.1 節能收益
考慮管網阻力損失等因素的影響,理論上綜合平均節能值在15%以上。按照節能15%和電價0.55元/度算計,每天24個小時不間斷運行,年運行330天計算,相關數據統計如下表3:
表3 數據統計表

5.2 項目總結
該項目整體改造效果統計如下表所示:

由上述數據可見,投入深圳市英威騰電氣股份有限公司生產的CHH100係列高壓變頻器後,該山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備全年節約電費均可達1151.51萬元左右。另外,由於深圳市英威騰電氣股份有限公司生產CHH100係列高壓變頻器功率因數可達0.95以上,大於電機功率因數0.89,jianshaodaliangwugong。bingqieshixiandianjiruanqidong,kebimianyindadianliuqidongchongjizaochengduidianjijueyuandeyingxiang,jianshaodianjiweihuliang,jieyuejianxiuweihufeiyong,tongshidianjishoumingdafuduyanchang。jianqingleyunxingrenyuandelaodongqiangdu,shenshouyunxingrenyuanheweixiurenyuandehuanying。
六、結束語
高壓變頻裝置節能效果明顯,采用變頻調速後,實現了電機的軟啟動,延長電機的壽命,也減少了管道的振動與磨損;總之,采用了深圳英威騰電氣股份有限公司的自主研發、生產的多單元串聯的高─高形式的CHH100係列高壓變頻器調速裝置在山西某發電廠一期一台300MW機組主輔助設備的調速改造中應用是相當成功的。該係列變頻器的先進性、可靠性已得到許多工業應用的證實。
參考文獻:
[1] 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》深圳市英威騰電氣股份有限公司
[2] 徐甫榮 《高壓變頻調速技術工程實踐》中國電力出版社 2012-01出版







