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HIVERT变频器对国电宣威电厂凝结水泵的改造

HIVERT变频器对国电宣威电厂凝结水泵的改造

一、概述

        目前,在我国电源结构中,火电装机容量占74%,发电量占80%;因此火电机组及其辅机设备的节能改造工作是非常重要的。火电厂中的各类辅机设备中,风机水泵类设备占了绝大部分,而在国民经济高速发展的当代,火电机组调峰力度也随之加大,这些机组的负荷变化范围很大,必须实时调节风机水泵的流量,蕴藏着巨大的节能潜力。目前调节流量的方式多为节流阀调节,它并不能大范围调节电动机的输出功率,所以浪费了大量的能源。随着世界能源危机影响范围越来越广,人们对节约能源的意识也越来越强,我国在电力行业的改革为适应新形势逐步的深化。降低发电成本,提高单位能耗的发电量,已成为各火电厂努力追求的经济目标,要求也越来越迫切。而采用变速调节风机和泵类达到节能目的,已成为共识。

        另外,交流高压电机的直接起动会产生巨大的电流冲击和转矩冲击,在很短的起动过程中,转子笼型绕组及阻尼绕组将承受很高的热应力和机械应力,致使笼条的端环断裂。而且能造成定子绕组绝缘的机械损伤和磨损,从而导致定子绕组绝缘击穿。直接起动时的大电流还会引起铁芯振动,使铁芯松驰,引起电机发热增加。由于变频器可以做到起动转矩高且平滑无冲击,对延长电动机的使用寿命,减少对电网的冲击,保证机组正常运行是很有必要的。还有现在电厂的自动化程度不断提高,运行工艺对辅机设备的控制性能的改善也是十分迫切的,例如在燃料控制系统中,采用精确度很高的变频调速可以大幅度地改善炉内的燃烧工况,从而节煤、节水,并可节省这些物料的运输、处理能量等。有更精准的设备是必然会出现更优良的工艺,从而生产效率,这已不再简单地局限在节能的范畴。

       本文针对电厂泵类辅机的电动机实际运行工况,介绍变频改造案例。

二、宣威电厂凝结水泵简介

       在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后,集中在热水井中,这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中。维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产的一个重要方面。

       监视、调整凝汽器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。

        国电云南宣威电厂凝结泵电机为6kV/1000kW电机,设计时有较大裕量,每台机组配备二台凝结泵,一台运行,一台备用。为安全起见要求变频器可以在两台电机间切换运行,并保留电机原有的进线开关。

三、运行分析

相关数据实测结果如下: 表1 工频和变频调速凝结水泵的输入功率对比

       由于凝结水泵在设计时留有很大余量,实测结果50%负荷时节能率为70%,满负荷时节能率也达15%。节能效果十分明显。同时,电机变频启动时,启动电流平稳上升,电机启动非常平稳。

四、节能效益计算

       全年发电机组运行时间按7200h计算,其中双泵运行时间和单泵运行时间各占一半,发电机组满负荷、80%负荷、70%负荷、50%负荷运行时间均为1800h,电费成本为0.2元/度。

       机组满负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:67320元        机组80%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:90000元        机组70%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:202500元        机组50%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:315000元

       在满负荷全年运行至50%负荷全年运行情况下,投入一台北京合康亿盛公司生产的国产高压变频器后,全年可节约电费平均达674820元左右。

五、结束语

       变频器自投入以来,运行稳定。而且HIVERT系列变频器功率因数可达0.95以上,大于电机功率因数0.82,减少大量无功。并且实现电机软启动,可避免因大电流启动冲击造成对电机绝缘的影响,提高了生产工艺自动化程度,减轻了工人的劳动强度,减少了电机维护量,节约了检修维护费用,同时大幅度延长了电机的寿命。

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