高壓變頻器在浙能蘭溪發(fā)電廠的應(yīng)用

1、高壓變頻器在浙能蘭溪發(fā)電廠的應(yīng)用論文導(dǎo)讀：浙江浙能蘭溪發(fā)電廠總裝機(jī)容量為4600MW，每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)互為備用的凝結(jié)水泵，流量調(diào)節(jié)采用傳統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)方式。為了進(jìn)一步提高設(shè)備利用率，節(jié)能降耗，降低廠用電率。在凝結(jié)水泵變頻改造后近半年的實(shí)際運(yùn)行過程中，證明了高壓變頻器節(jié)能效果明顯，值得在設(shè)計(jì)和對(duì)電廠其它高壓輔機(jī)的改造中推廣。關(guān)鍵詞：高壓變頻器，凝結(jié)水泵，節(jié)能0.引言浙江浙能蘭溪發(fā)電廠總裝機(jī)容量為4600MW，每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)互為備用的凝結(jié)水泵，流量調(diào)節(jié)采用傳統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)方式。因而存在節(jié)流損失大，能量浪費(fèi)嚴(yán)重；機(jī)組調(diào)峰時(shí)凝結(jié)水泵運(yùn)行效率大幅度降低；調(diào)節(jié)頻繁易導(dǎo)致閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)損壞，設(shè)備維護(hù)量大；電機(jī)

2、工頻啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)造成較大沖擊等弊端。為了進(jìn)一步提高設(shè)備利用率，節(jié)能降耗，降低廠用電率。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間調(diào)研，蘭溪發(fā)電廠選用了西門子羅賓康完美無諧波變頻器，于2009年4機(jī)組大修期間將4機(jī)凝結(jié)水泵進(jìn)行了變頻改造。在凝結(jié)水泵變頻改造后近半年的實(shí)際運(yùn)行過程中，證明了高壓變頻器節(jié)能效果明顯，值得在設(shè)計(jì)和對(duì)電廠其它高壓輔機(jī)的改造中推廣。1.凝結(jié)水泵變速節(jié)能原理浙江浙能蘭溪發(fā)電廠每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)100容量的凝結(jié)水泵，每臺(tái)水泵配備一臺(tái)6kV交流電機(jī)，功率為2200kW，凝結(jié)水泵的系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。圖1 凝結(jié)水系統(tǒng)簡(jiǎn)圖由于電網(wǎng)調(diào)峰的需要，蘭溪發(fā)電廠4臺(tái)機(jī)組夜間低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，白天負(fù)荷變化頻繁，凝結(jié)水泵大部分

3、時(shí)間在中、低負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。免費(fèi)論文網(wǎng)。而凝結(jié)水泵采用定速方式運(yùn)行，出口流量只能依靠控制閥門調(diào)節(jié)，節(jié)流損失、出口壓力高，系統(tǒng)效率低。圖2 水泵調(diào)速時(shí)的H-Q曲線即可概括為：流量Q和轉(zhuǎn)速N的一次方成正比；揚(yáng)程H和轉(zhuǎn)速N的二次方成正比；軸功率P和轉(zhuǎn)速N的三次方成正比。由以上分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降50時(shí)，流量下降50，揚(yáng)程下降75，功率下降87.5，即功率與轉(zhuǎn)速成3次方的關(guān)系降低。如果不用減小出口閥開度的方法控制流量，而是將泵的轉(zhuǎn)速降低，隨著泵輸出壓頭的降低，消耗在閥門上的功率完全可以避免，這就是水泵變速運(yùn)行的節(jié)能原理。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式N=60f（1S）/P可知，交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N與電源的頻率f

4、成正比，通過變頻裝置將電網(wǎng)50Hz的固定頻率轉(zhuǎn)變成為可調(diào)頻率，即可實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速，從而達(dá)到使凝結(jié)水泵變速運(yùn)行以節(jié)能的目的。2.使用高壓變頻器后的效益分析蘭溪發(fā)電廠4機(jī)組凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造后，凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行時(shí)，變頻器控制凝結(jié)水母管壓力，除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位。當(dāng)滑壓運(yùn)行時(shí)，變頻自動(dòng)控制的壓力定值是一個(gè)隨給水流量變化的折線函數(shù)，且允許操作員對(duì)凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值有一定的干預(yù)，使凝結(jié)水泵在滿足機(jī)組正常運(yùn)行要求前提下，控制凝結(jié)水母管壓力最小，凝結(jié)水泵在允許的最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)能目的。表1是蘭溪發(fā)電廠3機(jī)組（未進(jìn)行凝結(jié)水泵變頻改造，凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行）與4機(jī)組（已經(jīng)進(jìn)行凝結(jié)水泵變

5、頻改造，凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行）在負(fù)荷相同情況下的凝結(jié)水泵部分運(yùn)行數(shù)據(jù)。表1 凝結(jié)水泵工頻與變頻實(shí)際運(yùn)行狀況性能對(duì)比 機(jī)組負(fù)荷/ MW #3機(jī)組運(yùn)行凝結(jié)水泵電流（工頻運(yùn)行）/A 4機(jī)組運(yùn)行凝結(jié)水泵電流（變頻運(yùn)行）/A 降低電流/A 節(jié)能效果 300 149 83 66 44.3 350 158 89 69 43.67 400 161 96 65 40.37 450 166 107 59 35.54 500 171 112 59 34.50 550 180 120 60 33.33 600 185 133 52 28.11 由表1數(shù)據(jù)分析可得，蘭溪發(fā)電廠4機(jī)組凝結(jié)水泵變頻改造后節(jié)能效果顯著。根據(jù)蘭溪發(fā)

6、電廠2009年全年平均負(fù)荷率74.8即448.8MW經(jīng)粗略計(jì)算，4機(jī)組凝結(jié)水泵變頻改造后年均耗電量減少約1.7325960.9524365510.245萬kW/h。實(shí)際上，凝結(jié)水泵采用變頻調(diào)節(jié)后，大大減少了水泵、凝結(jié)水管道及閥門維護(hù)工作量和維修費(fèi)用，這方面的收益也是非常可觀的。變頻調(diào)速不僅節(jié)能效果顯著，還明顯改善了系統(tǒng)的安全可靠性。變頻調(diào)速解決了啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)電機(jī)的沖擊，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。免費(fèi)論文網(wǎng)。異步電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，其最大啟動(dòng)電流約為額定電流的7倍，采用星三角啟動(dòng)也達(dá)到了45倍，而變頻啟動(dòng)時(shí)，基本上無沖擊電流，其電流是從零開始，隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，最大不會(huì)超過額定電流，這就消除了大啟

7、動(dòng)電流對(duì)電機(jī)、傳動(dòng)設(shè)備和主機(jī)的沖擊，降低了日常的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。采用變頻調(diào)速后，低負(fù)荷時(shí)，凝結(jié)水泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，泵必須的汽蝕余量（NPSH）降低，降低了泵內(nèi)發(fā)生汽蝕的可能性（因泵必需的汽蝕余量近似與轉(zhuǎn)速的平方成正比），提高了凝結(jié)水泵的運(yùn)行可靠性。變頻調(diào)速改變了電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的加減速特性曲線，沒有應(yīng)力負(fù)載作用于軸承上，延長(zhǎng)了軸承、電機(jī)的壽命。同時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)說明，機(jī)械壽命與轉(zhuǎn)速的倒數(shù)成正比，降低凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速可成倍地提高凝結(jié)水泵壽命，凝結(jié)水泵使用費(fèi)用自然就降低了。變頻調(diào)節(jié)時(shí)，由于小流量時(shí)的轉(zhuǎn)速低，這就降低了泵及系統(tǒng)的噪聲，改善了運(yùn)行環(huán)境。同時(shí)由于顯著的節(jié)能效果，降低了電廠污染物的排放量，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益。3.結(jié)束語蘭溪發(fā)電廠4機(jī)組凝結(jié)水泵加裝了變頻裝置，將凝結(jié)水泵由原來的定速運(yùn)行改造為變頻無級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行，一方面減少了運(yùn)行中的節(jié)流損失，凝泵電流下降，起到節(jié)能作用，另一方面由于凝結(jié)水泵出口水壓的下降，大大改善了凝結(jié)水系統(tǒng)的工作條件，減少了泄露，降低了檢修工作量，取得了較為明顯的安全和經(jīng)濟(jì)效果。采用高壓變頻器對(duì)電廠高能耗用電設(shè)備如：引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵等進(jìn)行技術(shù)改造，不僅能收到直接的降低廠用電率、降低供電煤耗，增大上網(wǎng)電量帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益，而且設(shè)備乃至機(jī)組的安全可靠性也得到提高，減少機(jī)組故障帶來的隱形經(jīng)濟(jì)效益。免費(fèi)論文網(wǎng)。高壓變頻器技術(shù)在發(fā)電