華能平?jīng)霭l(fā)電一次風(fēng)機(jī)變頻改造

1、華能平?jīng)霭l(fā)電一次風(fēng)機(jī)變頻改造甘肅華能平?jīng)霭l(fā)電公司    王 勇【摘要】為響應(yīng)國家節(jié)能號(hào)召，減少不可再生能源的消耗，強(qiáng)化電力企業(yè)節(jié)能管理，努力降低能耗是必由之路。本文通過對(duì)一次風(fēng)機(jī)四種運(yùn)行工況下對(duì)應(yīng)的定速和變頻數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，有力地說明了變頻裝置的節(jié)電效果與推廣價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】變頻  節(jié)能  一次風(fēng)機(jī)一、前言火力發(fā)電廠既是電能生產(chǎn)企業(yè)，也是耗能大戶，要提高發(fā)電廠綜合效益，必須降低廠用電率和發(fā)電煤耗。由于電的能價(jià)比高，在資金有限的情況下，積極引進(jìn)節(jié)電項(xiàng)目能創(chuàng)造更大的效益。如大家所知，火力發(fā)電廠輔機(jī)出力隨發(fā)電機(jī)負(fù)荷的大小而變化，一次風(fēng)機(jī)作為主要輔機(jī)，基

2、本上采用控制風(fēng)機(jī)擋板的開度來調(diào)節(jié)，而作為電動(dòng)機(jī)消耗的能量變化則不大，以致于造成很大一部分能量損耗。改為變頻調(diào)節(jié)后，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速控制風(fēng)壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)整需要，減少節(jié)流損失，最終達(dá)到節(jié)電目的。本文以我公司一次風(fēng)機(jī)變頻改造項(xiàng)目為實(shí)例，采用北京合康億盛科技有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器，說明變頻裝置在電力行業(yè)技術(shù)改造中的廣闊應(yīng)用前景。二、改造方案機(jī)組正常運(yùn)行工況，兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行。為了節(jié)約投資，我們對(duì)所有機(jī)組兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造，保留現(xiàn)有的一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和高壓開關(guān)，分別增加一臺(tái)高壓變頻器，考慮6kV開關(guān)室位置情況，在一次風(fēng)機(jī)附近建設(shè)變頻器小間。一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)采用變頻控制方式，一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板仍保留，

3、一次風(fēng)控制邏輯在DCS系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)編制，增加一次風(fēng)機(jī)變頻控制站，實(shí)現(xiàn)了手、自動(dòng)控制及無擾切換等功能。一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)擋板保持全開，一次風(fēng)通過改變一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)；變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，風(fēng)機(jī)跳閘后，手動(dòng)切換至工頻定速運(yùn)行，調(diào)節(jié)擋板同時(shí)也自動(dòng)參與一次風(fēng)壓控制。風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行向定速切換時(shí)，應(yīng)停運(yùn)風(fēng)機(jī)，手動(dòng)切換一次回路后，按原啟動(dòng)方式投入運(yùn)行。變頻器接入原電氣回路如圖1所示。合康億盛的一次風(fēng)機(jī)變頻裝置的手動(dòng)旁路由三把刀閘組成，其中QS2和QS3屬于單刀雙擲刀閘，一個(gè)在合位時(shí)，另一個(gè)必定在分位。破碎機(jī) 制砂機(jī) 球磨機(jī) 磨粉機(jī) 油漆 女孩 

4、;裝修知識(shí) 建材城 磨粉機(jī) 破碎機(jī) 制砂機(jī) 選礦設(shè)備 crusher cone crusher impact crusher jaw crusher mobile crusher hammer mill stone crusher rock crusher impact crusher stone crusher impact crusher raymond mill grinding machineball mil

5、l ball mill grinding machine grinding equipment jaw crusher一次風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行變頻改造后，原先DCS系統(tǒng)對(duì)一次風(fēng)系統(tǒng)的控制方式發(fā)生了根本改變，必須對(duì)所有設(shè)計(jì)一次風(fēng)系統(tǒng)的順控、自動(dòng)邏輯和畫面進(jìn)行全面修改，增加變頻模式下操作、順控啟停、事故聯(lián)鎖、協(xié)調(diào)控制等功能。三、變頻器主要技術(shù)規(guī)范1安裝、投運(yùn)變頻器裝置后原電機(jī)不加任何改動(dòng)可直接應(yīng)用。26kV主電源故障時(shí)，變頻器在3秒鐘內(nèi)不停機(jī)，一旦主電源重新受電，裝置系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)正常工作而無需運(yùn)行人員的任何干預(yù)，以滿足主電源母線切換的需要。3變頻器內(nèi)部通訊采用光纖

6、連接，以提高通訊速度和抗干擾能力，變頻器內(nèi)部強(qiáng)弱電信號(hào)分開布置光電隔離、鐵殼屏蔽，對(duì)本體控制系統(tǒng)就地控制柜沒有諧波影響，柜內(nèi)設(shè)有屏蔽端子和接地設(shè)施。變頻裝置冷卻系統(tǒng)可靠，考慮冗余配置。單臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)故障不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，并報(bào)警遠(yuǎn)傳到控制室。每一套冷卻裝置拆裝方便，并不影響變頻裝置的安全可靠運(yùn)行。4變頻裝置提供電動(dòng)機(jī)所需的過載、過流、過壓、欠壓、過熱、缺相保護(hù)以及進(jìn)線變壓器的保護(hù)和變頻器過載，變頻器過熱等保護(hù)功能。5變頻裝置動(dòng)力電源和控制電源分開供電，動(dòng)力電源為變頻調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)部供電，控制電源獨(dú)立于動(dòng)力電源系統(tǒng)?？刂齐娫垂收蠒r(shí)，變頻器不能立即停機(jī)，能保持運(yùn)行半小時(shí)以上，以便維護(hù)人員處理電源故障。變

7、頻器自備UPS，可維持30min。變頻器可在輸出不帶電機(jī)的情況下進(jìn)行空載調(diào)試，也可在使用380VAC進(jìn)行空載調(diào)試。6當(dāng)6kV母線上電動(dòng)機(jī)成組啟動(dòng)時(shí)，對(duì)變頻器運(yùn)行無影響。系統(tǒng)的共模電壓由進(jìn)線變壓器承擔(dān)，不大于20kV，電動(dòng)機(jī)不承受共模電壓。變頻器瞬時(shí)失電后，如果超過5個(gè)周波，變頻器自動(dòng)使輸出功率為零，使電容上的容量輸出時(shí)間較長。待輸入電壓恢復(fù)正常后，重新提升輸出頻率到給定值，此過程由加減時(shí)間控制，不應(yīng)有初始化時(shí)間。如果失電時(shí)間超過3秒，則變頻器保護(hù)停機(jī)，需要系統(tǒng)復(fù)位后才能重新啟動(dòng)。四、經(jīng)濟(jì)效益分析   （一）直接經(jīng)濟(jì)效益我公司共4臺(tái)300MW機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組有2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)電機(jī)。

8、一次風(fēng)機(jī)采用上海鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的1788B/1224型單吸離心式風(fēng)機(jī)，單臺(tái)風(fēng)量82.2M3/S，其配套電動(dòng)機(jī)采用上海電機(jī)廠生產(chǎn)的YKK500-4型電機(jī)，額定電壓6KV，額定電流175.4A，額定功率1600KW，轉(zhuǎn)速1484rpm。為了摸準(zhǔn)2#機(jī)組一次風(fēng)機(jī)改造前后效益，在2008年7月中旬進(jìn)行了3#機(jī)組一次風(fēng)機(jī)改造后效率試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)主要有一次風(fēng)機(jī)電流、一次風(fēng)壓力。試驗(yàn)時(shí)，一次風(fēng)機(jī)調(diào)整門全開,隨著機(jī)組負(fù)荷變化，一次風(fēng)機(jī)通過轉(zhuǎn)速調(diào)整一次風(fēng)壓力。本次試驗(yàn)共有四個(gè)工況，機(jī)組負(fù)荷分別為：180MW、200MW、250MW、300MW。從試驗(yàn)中一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率參數(shù)來看，在一次風(fēng)機(jī)改造前，機(jī)組負(fù)荷越小，一次

9、風(fēng)系統(tǒng)節(jié)流損失越大；改造后，系統(tǒng)阻力損失大幅下降，相應(yīng)的功率也就節(jié)省下來了，所以在低負(fù)荷時(shí)節(jié)電效果明顯。參照2007年1-12月份負(fù)荷變化工況，統(tǒng)計(jì)規(guī)律為1、2、3、11、12月份為電力系統(tǒng)高峰時(shí)段，4、5、6、7、8、9、10月份為電力系統(tǒng)低谷時(shí)段，并且機(jī)組調(diào)峰比較頻繁。如果按全年運(yùn)行7000小時(shí)計(jì)算，合計(jì)可節(jié)電4383984kWh，按照0.207元/kWh價(jià)格計(jì)算，合計(jì)約節(jié)省90萬元，三到四年可收回全部投資。詳細(xì)計(jì)算見下表：項(xiàng)目工況1工況2工況3工況4機(jī)組負(fù)荷(MW)180200250300一次風(fēng)機(jī)定速風(fēng)壓(kPa)9.79.759.679.9A一次風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行電流(A)104.35112

10、.59106.82118.82A一次風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行功率(kW)954.27661029.631976.86461086.604B一次風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行電流(A)105.82110.49105.91115.61B一次風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行功率(kW)967.71971010.427968.54271057.249一次風(fēng)機(jī)變頻風(fēng)壓(kPa)9.49.69.549.93A一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行電流(A)69.657072.3191.17A一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行功率(kW)636.9465640.1472661.2721833.746B一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行電流(A)70.297476.789.89B一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行功率(kW)642.

11、7992676.727701.4184822.0405節(jié)省功率（kW）642.2505723.1834582.7169488.0665運(yùn)行時(shí)間百分比（）5255025發(fā)電量（萬kWh）6300350008750052500合計(jì)發(fā)電量（萬kWh）181300節(jié)約電量（kWh）224787.712655712039509854116.4合計(jì)節(jié)約電量（萬kWh）438.4合計(jì)節(jié)約費(fèi)用（萬元）90機(jī)組廠用電率下降0.24  （二）間接經(jīng)濟(jì)效益1改造前一次風(fēng)機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)承受8-10倍的沖擊電流，而采用變頻啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)由于軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)過程平穩(wěn)，對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)沒有沖擊，對(duì)風(fēng)機(jī)也不產(chǎn)生大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩沖擊，可延長設(shè)備使用壽命，降低維修費(fèi)用，減少維修改造量。2采用變頻運(yùn)行后，由于電機(jī)軸功率下降，一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，減輕了機(jī)械振動(dòng)和噪聲，可延長設(shè)備使用壽命，改善了勞動(dòng)環(huán)境。3變頻器保護(hù)功能齊全，質(zhì)量可靠，可提高控制可靠性。4采用變頻運(yùn)行后，一次風(fēng)穩(wěn)定可靠，提高了一次風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。五、結(jié)論一次風(fēng)機(jī)變頻器投入運(yùn)行后，運(yùn)行良好，調(diào)節(jié)平穩(wěn)，運(yùn)行電流明顯下降，調(diào)節(jié)范圍寬泛，具有明顯的節(jié)電效能