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    合同能源管理(EMC)火電廠(chǎng)變頻節能改造成功案例

    來(lái)源:仟億達 發(fā)布日期:2015-10-09 17:05:00 瀏覽:-| 加入收藏

    變頻節能改造采用單元串聯(lián)多電平PWM拓撲結構(簡(jiǎn)稱(chēng)CSML),由若干個(gè)壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現直接壓輸出,壓主回路與控制器之間為光纖連接,安全可靠,的故障報警保護,有電力電子保護和工業(yè)電氣保護功能,保證變頻器和電機在正常運行和故障時(shí)的安全可靠。

    一、火力發(fā)電廠(chǎng)工藝流程

    發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電工藝概可以分為:汽水系統、風(fēng)煙系統、燃燒系統。

    其工藝流程圖如下:?

    壓變頻節能.png

    壓變頻節能2.png



    1.汽水系統流程

    凝汽器 凝結水泵 壓加熱器 除氧器

    給水泵 壓加熱器 省煤器 水冷壁

    汽包過(guò)熱器 汽輪機/中壓缸 再熱器

    汽機壓缸 凝汽器

    其示意圖如下:

    壓變頻節能3.png

    二、可改造設備:

    鍋爐側的主要設備及系統:給煤機、磨煤機、一次風(fēng)機、密封風(fēng)機、送風(fēng)機、引風(fēng)機

    火檢冷卻風(fēng)機、爐水循環(huán)泵、風(fēng)煙系統、汽水系統。

    汽機側:凝結水泵、循環(huán)水泵(或空冷風(fēng)機)、給水泵、軸封系統、抽汽回熱系統、潤滑油系統、密封油系統、旁路系統、調速油泵,潤滑油泵,冷油器,吸風(fēng)機,磨煤機等

    三、案例簡(jiǎn)介

    1.概況

    某發(fā)電有限責任公司兩臺600MW臨界機組,配有沈陽(yáng)水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的100%容量10LDTNA-6PC型凝結水泵四臺,其設計性能參數如下:

    型號:10LDTNA-6PC設計流量:Q=1617m3/h

    設計揚程:H=393m轉速:n=1480r/min

    設計效率η=84%

    泵共6級,首級葉輪為雙吸形式,導流器為螺旋形雙流道導流殼,5個(gè)次級葉輪為單吸同向排列的斜流泵結構。配用2000kW電機。

    2.現場(chǎng)工況及存在的問(wèn)題

    某發(fā)電有限責任公司一期投產(chǎn)的兩臺臨界600MW機組,由于凝結水泵設計揚程余量較,調整門(mén)節流調節時(shí)壓降,額定負荷時(shí)調整門(mén)節流揚程占整個(gè)泵揚程的36.06%,負荷時(shí)節流更加嚴重,為此進(jìn)行了變頻改造,安裝了一臺變頻器,正常時(shí)一臺泵變頻運行,另一臺泵工頻備用。為探討定速凝泵如何進(jìn)行節能改造,改變頻凝泵是否還需進(jìn)行節能化以進(jìn)一步降凝泵耗電率,某發(fā)電有限責任公司與科研單位合作在我國共同對10LDTNA-6PC型凝泵進(jìn)行節能化改進(jìn)研究,以進(jìn)一步挖掘節能潛力。為了科學(xué)的制定改進(jìn)方案,首先對凝結水泵及其系統進(jìn)行了周全的節能化診斷測試。

    其測試項目如下:3A凝泵工頻運行工況下的性能測試;機組額定負荷時(shí)凝結泵管道阻力測試;系統綜合參數測試;3A凝泵改前變頻運行工況下性能測試。診斷測試結果見(jiàn)附表。

    通過(guò)節能化診斷測試的結果分析可見(jiàn),凝結水泵及系統存在著(zhù)下列問(wèn)題:

    (1)配套性差,在工頻運行工況下,凝結泵調整門(mén)節流壓降過(guò),在額定負荷工況下調整門(mén)節流揚程△H占整個(gè)泵的揚程H比重為36.06%,節流損失很;

    (2)泵效率較,只有77.79%,且性能與設計值81%相差較;

    (3)改變頻轉速運行時(shí)凝結泵振動(dòng),穩定性差;

    (4)制造工藝較差,有鑄造缺陷,蓋板內側有蜂窩麻點(diǎn),流道光潔度差,且對稱(chēng)性差。

    3.KTC型壓變頻器原理及點(diǎn)

    KTC系列壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平PWM拓撲結構(簡(jiǎn)稱(chēng)CSML),由若干個(gè)壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現直接壓輸出,壓主回路與控制器之間為光纖連接,安全可靠,的故障報警保護,有電力電子保護和工業(yè)電氣保護功能,保證變頻器和電機在正常運行和故障時(shí)的安全可靠。

    采用功率單元串聯(lián),而不是功率器件串聯(lián),器件承受的電壓為單元內直流母線(xiàn)的電壓,器件不必串聯(lián),不存在器件串聯(lián)引起的均壓?jiǎn)?wèn)題。直接使用壓IGBT功率模塊,器件工作在壓狀態(tài),不易發(fā)生故障。6kV變頻器共使用42對1200V壓IGBT,壓IGBT門(mén)驅動(dòng)功率較,驅動(dòng)電路非常簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)頻率很,不必采取均壓電路和浪涌吸收電路,系統效率,同時(shí)功率單元采用電容濾波結構,總體成熟可靠。變頻器可以承受30%的電源電壓下降而繼續運行,變頻器的6kV主電源完全失電時(shí),變頻器可以在3秒內不停機,能夠周全滿(mǎn)足變頻器動(dòng)力母線(xiàn)切換時(shí)不停機的需要。

    4.結論

    凝結水泵節能改造一般有變頻和通流改造兩種途徑,某發(fā)電公司通過(guò)科學(xué)的分析,嘗試在一臺泵上同時(shí)進(jìn)行兩項改造并取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。在變頻改造的基礎上,3A凝泵進(jìn)一步實(shí)施通流改造比改前泵效率平均提了4%以上,每小時(shí)可節電85~130kwh,按平均每小時(shí)節電110kwh,年運行7000小時(shí)計算,每年可節電77萬(wàn)kwh;此外通過(guò)更換為關(guān)閉時(shí)間更短的電動(dòng)頭,實(shí)現了除氧器上水調節站旁路電動(dòng)門(mén)開(kāi)啟運行方式,平均每小時(shí)節電40~50kwh的,全年又可實(shí)現節電31.5萬(wàn)kwh。證明了凝泵變頻改造,再實(shí)施泵的通流部分改造的節電還是較明顯的,值得推廣應用。

    凝泵實(shí)施綜合改造變頻運行工況下額定負荷時(shí),電功率只有1288kW,這對我們今凝泵節能化改進(jìn)、合理選擇變頻器的功率有指導意義的,通過(guò)凝泵周全節能化改進(jìn)的實(shí)施證明:對型調峰機組的定速凝泵的節能化方案,應該是優(yōu)行凝結泵的節能化改進(jìn),解決泵本身的配套性和提運行效率,再實(shí)施電機的變頻改造或同時(shí)進(jìn)行,這樣一方面減少變頻器的功率,可以節約變頻器的改造費用;另一方面達到佳節能,假如按此方案實(shí)施,我公司變頻器的功率只需1550~1650kW,可降變頻器的改造費用。此次改造對同類(lèi)型機組有很的可借鑒性。


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    在變頻改造的基礎上,3A凝泵進(jìn)一步實(shí)施通流改造比改前泵效率平均提了4%以上,每小時(shí)可節電85~130kwh,,每年可節電77萬(wàn)kwh;此外通過(guò)更換為關(guān)閉時(shí)間更短的電動(dòng)頭,全年又可實(shí)現節電31.5萬(wàn)kwh。

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