高压变频调速节能装置在发电厂的应用
高压变频在火力发电中的应用
高压大功率变频器在火力发电厂地应用及发展前景1 引言发电厂既是电能地生产者,又是电能地用户和消费者,我国地发电能源构成中,火电占70%以上,而一般地火电机组,其厂用电一般占发电量地4%-7%,拖动大容量风机、水泵类辅机地高压厂用电动机地耗电量占厂用电地80%左右.因为电力体制改革中厂网分开、竞价上网等事物地出现,电厂地发电煤耗、厂用电率已成为发电厂考核地重要指标,直接关系到电厂地经济效益和企业竞争力.而风机、水泵类辅机地变速调节所起到地节能效果可显著地降低厂用电和发电成本,因此选择合适地高压厂用电动机调速系统成为电厂节能工作地当务之急.随着我国电网地迅速发展,机组总装机容量地增加及负荷峰谷地拉大,对机组地调峰能力要求越来越高,机组运行状态必须根据电网负荷需求变化而不断变化,即使是带基荷地机组,因为种种原因,风机、水泵类辅机及其高压拖动电机,其容量也远远大于实际需求,造成大马拉小车地结果,这两者在客观上都要求辅机能够变速调节工况,以满足电厂地实际生产工艺需求. 另据相关资料统计,厂用电动机地故障,约有15%是由启动时地大电流及对绕组上地过大电磁力直接引起地,定子绕组接头开焊、转子鼠笼断条等故障以及辅机和相关设备地许多故障也都与直接启动有关,而调峰运行引起地电机启停次数地增多,更增加了设备地故障率,缩短了检修周期和设备地使用寿命,增加了检修费用和人力成本,由此造成地经济损失也相当可观. 显然,为满负荷设计地大型辅机工况调节方法已不适合于新地运行方式,原有地辅机工况调节方法能源浪费严重,且调节特性差,频繁地启停对辅机及拖动电机和电网造成冲击地危害也越来越大,对发电机组地安全经济运行构成了潜在地威胁.而高压交流变频调速技术无论从电机地软启动、宽范围地调速,还是良好地节能效果等,都能很好地满足电厂高压辅机地需求,为发电厂大型辅机工况调节提供了一种安全经济运行地可行方式.高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来地一种新型电力传动调速技术,主要用于高压交流电动机地变频调速,其技术和性能胜过其它任何一种调速方式,变频调速以其显著地节能效益和高效率,高精度,宽范围地调速性能,完善地电力电子保护功能,以及易于实现地自动通信功能,得到了广大电厂用户和市场地认可.在运行地安全可靠、安装使用、维修维护等方面,也可给使用者带来了极大地便利,使之成为电厂采用电机调速节能方式地首选.2 电厂高压大功率变频器地应用选择电厂选择高压变频器应从可靠性、经济性和适用性和环保要求等几个方面来考虑.2.1 可靠性对高压变频调速系统地可靠性可谓众说纷纭,各厂家在主电路地拓扑结构和功率器件地选择上各有千秋,但总地说来,可从以下几个方面入手:(1) 元器件地可靠性.元器件地可靠性是低压强于高压,成熟产品强于不成熟产品.对于相同器件来讲,目前地元器件基本上是全球采购,在品牌上、等级上即可分出高下.(2) 主电路构成地可靠性.基于大功率电动机降低输电损耗地要求,电厂大功率电机绝大多数为高压类型,我国设计规范中也有200kw以上电动机宜采用高压类型地规定,电压等级多为6kv,个别热电厂为10kv. 变频器实现高压有几种方式,对于高-高方式来讲,功率单元串联地可靠性优于器件地直接串联.对于高-低或高-低-高方式来说,只是高压大功率变频器发展进程中地权宜之计,因为其效率低下,污染严重,技术上地失败,早应退出历史舞台,但有些专家认为应开发1.7kv,2.3kv,3.3kv,4.16kv等级地电机,或者改变现有电机地绕组接线方式,并在变频器前加一台网侧变压器,以适应变频器,无异于削足适履.(3) 运行中地可靠性.发电厂为保障发电机组地安全运行,对变频装置有特殊地可靠性要求:少部分功率单元损坏时可以降低出力继续运行;整机故障时可安全地切换到工频运行;瞬时失电或倒闸时变频器不停机;控制单元带有ups电源,380v散热风机电源由变频器自身提供以保证整体安全性等,能否满足上述条件是电厂应用高压变频器在可靠性方面最应当注重地.2.2 经济性经济性可以从产品地价格,备品备件及维修服务费用和所带来地经济效益几个方面来讲,目前国产高压大功率变频器经多年地研发和推广,在保证可靠性地前提下,产品化、市场化程度已大大提高,其价格有着明显地优势,备品备件供应充足,价格合理,因为是自主研发和生产,售后服务质量好,效率高,能够最大限度地满足电厂对设备技术服务地要求,减少维护费用,保护用户投资.同时,高压大功率变频器技术上地特点,以及可靠性方面,也可反映出经济性地优劣,比如需加装谐波抑制装置或功率因数补偿装置地设备,其效率必然下降,其可靠性也会下降,运行时间缩短;采用特殊电机地变频器,其电机没有互换性,增加了维修时间;没有部分故障旁路功能、整机故障时不能安全地切换等都可导致高压变频器整体装置地mtbf大大下降,其最终结果都会导致机组整体效率地降低, 节能效果地下降, 其经济性也就不言而喻了.2.3 适用性从总体上来说,高压变频调速系统,一方面要能适应电网地波动包括母线地欠压和短时失压,另一方面在机组频繁地起、停和高、低负荷出力地过程中,实现软启动,软制动及智能调速. 而国内电厂在外部环境和高压大功率变频器使用要求方面又有其特殊性,在以往地高压变频器地应用中,因为国外产品垄断市场,使用厂家几乎都是被动地接受国外地定型产品,包括前面所讲地高-低-高、高-低等方式,同时在不明就里地情况下,在定货以后,还要另加消谐器,补偿装置等,另外因为各代理商地技术水平参差不齐,使得现场应用方面不尽如人意,同时备件地长周期供货,售后服务地高昂费用等,都使国内地用户吃尽苦头,而如今国内生产商地崛起,改变了这种局面.以北京利德华福技术有限公司为例,其所研发和生产地harsvert-a系列单元串联多电平pwm 电压源型高压变频器,可定制化生产,在适用性方面,能够更好地满足国内电厂用户地使用要求.(1) 在外部环境地适应性方面(a) 直接高进高出, 无须谐波抑制或功率因数补偿装置;(b) 变频器可以承受30%地电源电压下降而继续运行;(c) 6kv主电源欠压时可不停机,自动降额,电压正常后再恢复到原来速度;(d) 6kv主电源完全失电时,变频器可以在3s内不停机(相当于150个在工频时地电力周期),能够全面满足变频器动力母线切换时不停机地需要.而同类设备地该指标只有100ms(相当于5个在工频时地电力周期).(2) 在操作和维护地方便性方面(a) 在变频器中预装具有自主版权地全中文操作和监控软件,本机及远程启停操作、功能设定、参数设定、故障查询、运行记录查询等均采用全中文地windows操作界面,改变了以往全英文或代码操作显示地方式,符合国内用户使用习惯,使操作方便、简洁;(b)配备12.1"彩色液晶触摸显示屏,可实现完整地通用变频器参数设定功能,可打印输出运行报表;调整触摸式面板,可随时显示电压及电流波形、频率和电机转速,可非常直观地显示电机在任何时间地实时状态;(c) 具有很强地诊断、指示能力:可检测变频器各部分地运行状态,完整地故障监测电路、精确地故障定位,在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别,使故障点一目了然,故障模块更换方便,降低了mttr,适应于一般操作工人和维护人员地技能水平;(d) 具有就地和异地操作功能, 可灵活选择现场控制/远程控制;可配备远程监控功能,在异地通过电话网络对变频器实施监控,一方面便于用户在远方随时了解设备运行实际情况; 另一方面,也利于设备地远程诊断和维护,故障问题可以及时得到解决.(3) 在机组控制地配合性方面(a) 可以和电厂地dcs系统实现真正地无缝接口;(b) 接受和输出0~10v/4~20ma工业标准信号;(c) 实现数据交换和连锁控制等.如果发生模拟信号掉线或短路时,变频器可以提供报警信号,同时保持原有输出频率不变;(d) 变频器直接内置有plc,易于改变控制逻辑关系,适应多变地现场需要;也具有国际通用地外部接口,可独立完成闭环和开环控制.(4) 满足用户地特殊要求方面(即定制化生产)(a) 变频器控制电源可接收交流220v和直流220v输入,并配备有ups,在控制电源发生故障时可以继续运行,同时提供报警;(b) 低压动力电源也可由变频器自身地变压器二次侧提供,提高了整机可靠性;(c) 可定制生产手动或自动旁路柜, 整机故障时可安全地切换到工频运行, 大大提高了机组运行地安全性和可靠性.2.4 环保要求高压大功率变频器在电厂应用中,最大地环保问题是谐波污染,而谐波治理最美好地愿望是不产生谐波,其次才是减少谐波,而采用多重化、多电平,pwm技术等措施,在电路拓扑结构上加以改进使电力电子装置本身不产生谐波和无功,是一种最积极地节能降耗地办法,单元串联多电平pwm电压源型高压变频器就是遵循此设计理念,国内利德华福变频器通过了国家权威机构谐波检测,当多台此种变频器时同时运行时,也可满足国际标准和国家标准.而另外一些变频器,对谐波问题是先污染后治理,节能产品反而以耗能为代价来满足环保,只会得不偿失.3 电厂高压大功率变频器地应用实例2001年11月, 四川华蓥山发电厂4#炉地引送风机所采用地4台800kw/6kv利德华福高压大功率变频器,通过了由四川省电力试验研究院地竣工验收试验.改造内容为:在#4炉甲、乙双侧送风, 甲、乙双侧引风机地4台电机高压回路各安装一套变频调速装置.利用原有地电机进行变频调速, 风机及拖动电机设备及基础保持原结构不变.保留原有引送风机风道挡板及执行器, 装设变频器旁路刀闸, 当变频器故障时能使用工频电源启动电机, 控制风道挡板调节风量.四套变频器按无人值班设计安装,除“本控”(变频器就地控制)外,在机房集控室地dcs界面上对变频器进行全面操作和监视.从结果来看,采用变频调速起到了如下效果.3.1 满足调速工艺要求,实现了发电机组控制系统自动化变频器高精度宽范围地无级调速功能,不仅全面满足了电厂峰荷动态调节地需要,而且和电厂地dcs系统实现无缝接口,实现了电机软启动、软制动和智能调速,可以根据锅炉燃烧需要调节控制电机工作电源频率,改变控制电机转速达到调节控制炉膛引送风量,实现风量地闭环调节.提高了生产效率和机组自动化水平,大大改善了电厂地工作和生产环境.3.2 节能因为原发电机组经常处于调峰运行状态,同时在设备容量设计上,单侧风机具备让发电机带75%负荷运行地能力,所以在机组运行时,引送风机挡板开度一般最多达到50%左右,挡板截流造成了大量地能量损失.通过变频改造节电效果显著,节电率如附表所示.3.3 延长设备使用寿命,节省检修费用和时间#4机组采用变频调速改造后, 因为对电机实现真正地软启动,对电机、风机、挡板、高压开关等设备以及电网地启动冲击大大减少, 低转速运行使得风机振动和轴承磨损大为减少,延长了设备使用寿命, 节省了检修费用和时间.至2002年7月, 华蓥山发电厂4#炉风机系统地4台harsvert-a变频器已安全运行5000多小时, 设备运行状态良好, 设备性能稳定、可靠、安全, 并且在2-3年即可收回全部投资, 实践证明高压大功率变频技术在电厂中大有用武之地.4 高压大功率变频器在电厂应用地发展前景在电厂采用高压交流变频调速技术,对风机、泵类等大功率辅机进行变速调节,可使各工艺参数调整在最佳状态,改善了工艺操作,提高了机组效率,可以节电、节水、节煤,降低生产成本,为电厂带来极大地经济效益,同时可同机组自控系统相配合,能提高自动回路投入率,组成完整地机组优化控制系统,达到省人、省力、省设备,提高机组整体自动化水平和电厂整体管理水平地目地.附表变频改造前后地节电对比表机组负载为50%~100%额定负荷时,对应节电率为62.2%~42.7%,平均节电率为51.25%.高压大功率变频器在电厂应用地发展前景取决于两个方面, 一方面是高压变频技术本身地发展, 而另一方面,是如何更好地同电厂生产工艺及自动化水平地提高相配合.高压变频技术本身地发展:在短期内,着重解决高压变频器地大容量化和体积小型化;功率变换器地模块化,高耐压和大容量化;功率单元硬件地通用化.随着电力电子技术地迅速发展,高压变频调速技术将逐步能够做到按电路最优原则方便地选择元件,从而可以将精力更好地放在提高产品性能以及优化控制方式上.电厂应用水平方面:生产厂商在短期内,要完善变频装置地故障自检功能;快速修复故障功能;自动一带多切换等功能;解决工频切换时档板、阀门地快速响应问题;同自控系统地数字化衔接等问题.同时在防尘、散热、抗干扰性和进一步提高可靠性方面积极地探索更好地方式. 高压变频器在电厂地应用还远远没有展开, 要充分认识采用变频调速技术地必要性与重要性还需各界人士共同努力, 变频装置涉及工艺、热控和电气等各个专业, 只有通力合作,才能更好地应用.在国内应用高压变频器地过程中,也曾出现过失误地例子, 比如在给水泵、循环泵等设备地并联使用时, 变速泵不出水、工频泵过负荷;风机设备变速后风压太低, 无法运行; 变频装置无法同自控系统相衔接等情况.这就需要电厂相关技术人员不盲目崇外, 能从电厂生产地特殊性上入手、从专业技术入手, 从应用实践入手, 选择合适地产品, 使高压变频器能发挥其应有地效果.5 结束语高压大功率变频器为发电厂大型辅机工况调节提供了一种经济运行地可行方式, 其优良地性能和巨大地节能效益, 使得其在电厂具有广阔地应用前景.但电厂选择高压变频器应考虑可靠性、经济性和适用性和环保要求等因素, 因为目前国内高压变频器在性能、价格和售后服务方面有着明显地优势, 又有电厂应用业绩, 选择国产品牌不失为明智之举.尤其是改造项目,采用国产高压大功率变频进行辅机调速改造, 是发电厂降低成本, 增强竞争力地重要途径.参考文献[1] 卓乐友. 推荐变频调速技术在电厂中应用[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.[2] 白恺. 火力发电厂大型电动机应用变频调速技术地可行性[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.[3] 覃正清. 华蓥山电厂4号炉风机变频改造案例[a]. 电厂高压电动机应用变频调速技术交流和研讨会资料汇编.作者简介顾爱利 1998年毕业于郑州市职工大学,现服务于郑州市热力总公司,一直从事电厂筹建工作,任电气专工.。
高压变频装置在火力发电厂凝结水泵节能改造中的应用
Key w o ds:he m a r t r lpowe l nt c de a e pu p;r q nc r p a ; on ns t m f e ue y c ve s to p e e on r a i n s e d r gulto e r avng r f m a in a i n; ne gy s i e or to
c nv r ato pe d r gulto n n r a ng, c o d n o o e s in s e e a i n a d e e gy s vi a c r i g t t fe tofs e c he e f c om ond ns t um p u te r a i eor e aep ni ne gy s v ng r { —
ma i n, n l z s t e c n r l me h d fe h i h v l g t o a ay e h o t o t o s a t r t e h g o t e a
fe u n y c n e s t n a pin e jis wih t e o d n ae rq e c o v r ai p l c on t h c n e s t o a
由式 ( ) 1 可知 , 电动 机 极 对 数 、 差率 不 变 的 在 转 情 况下 , 电动 机转 速 与供 电频 率成 线性 关 系 。因此 ,
通 过 改 变 电源 频 率 ,, 可 改 变 电动 机 转 速 。在 即
ton, he pa e ho s t t he us gh v t ge f e ue y i t p r s w ha t e ofhi — ola r q nc c onv r a i n e s to ap inc c n r du e he pla e a e c t po e c ns w r o um p i n to
高压变频调速在火力发电厂中的应用
传动 系统 的 电机 一 般 为交 流 绕 线 转 子 异 步 电动 机 :
由于 工作 环境 差 , 尘 和有 害 气 体 对 电 动 机 的集 电 粉
环、 电刷及 接 触 器腐 蚀 较 大 ; 子 串 电阻 调 速 启 动 、 转 机械 特 性软 , 速不 理 想 , 且 能耗 大 , 调 并 效率 低 。
油泵 。 其运 行方 式 : 机组 运 行时 , 台供 油 泵保 持运 一 行 、 台备用 。但规 程要 求 一 台泵 长期 运行 , 两 以维持 燃油 的 正常 循环 。 这种运 行 方式 缺 点 是 : 费能 源 ; 浪 燃 油 长 期高 速 流动 、 储油 罐 温度 偏 高 , 成 严重 的安 造 全 隐患 ; 供油 管路 长 期呈 高 压 状 态 , 道 阀 门 、 管 活结 等管 件 容易 渗漏 , 加 了设 备维 护工 作 量 。 增 ( )桥 式 起 重 机 。 用 于 堆 煤 场 , 煤 从 煤 场 抓 4 将 放到 运煤 皮 带或 从 轮船抓 放 到运 煤 皮带 上 。其 电气
( . 继集 团有限公 司 , 南 许 昌 4 10 ; 2 安 阳师范学院物理 系, 1许 河 6 00 . 河南 安阳 4 50 ) 500
摘 要 :讨 论 火 力 发 电 厂 风机 和 给 水 泵 的 节 能 技 术 风 机 和 给 水 泵 的 流 量 需 要 根 据 工 况 需 求 自适 应 地 调 节 ~
( )发 电厂 列 车卸煤 重 牛 变 频 调 速 系统 。 重 牛 5
2 电厂情 况简介
火力 发 电厂本 身 节 电在 整 个节 能工 作 中 占有 十 分重要 的地位 。 据 调 查 , 力 发 电厂 自身 消 耗 的 电 火 能 占全 国消耗 电能 的 3 % 左 右 , 就 意 味着 火 力 发 0 这 电厂 生产 出的 电能 已有三 分 之 一被 自己所消 耗 。 目
高压变频技术在发电厂节能方面应用论文
分析高压变频技术在发电厂节能方面的研究与应用摘要:本文首先基于高压变频技术展开了分析,其中就高压变频技术的发展进程和几点方式进行了综述。
进而针对“多电平”的变频方式,阐述其在电厂节能方面的工作机理和优越点。
最后,立足于上述两点,简述其在电厂节能方面的具体应用。
关键词:高压变频技术;发电厂;技能技术0前言随着经济建设的不断深入,关于强化电力建设已成为经济持续增长的关键。
在科学技术时代,大力发展节能型电力产业是适应社会需求与建设的重要内容。
据此,在电厂的运行特点上,如何实现电厂的节能是深化电力产业发展的难点,也是强调技术创新的结合点。
目前,基于高变频技术的节能方式,已广泛运用于电厂之中,在一定程度上强化电力的运行效率,而且降低了运行成本和电能损耗。
本文在审视高频技术的现状下,系统阐述了高频系统的方式和机理,旨在明确高频技术在电厂节能方面的深入运用与技术创新。
1高压变频技术分析随着电力技术的不断发展,高压变频技术逐渐成为电力发展的新动力。
就目前的形式来看,高压变频在发电厂技能方面的研究,主要基于变频系统和工作原理。
往下就针对该两方面进行阐述。
1.1高压变频技术的特性1.1.1“高—低—低”的变频系统方式首先在降压器的作用下对高压进行降压处理,进而在低压变频器的拖动下,实现大功率电动机的低压工作状态。
该种变频方式不属于高压变频的范畴。
1.1.2“高—低—高”的变频系统方式首先在降压器的作用下将高压以低压的形式输入变频器。
进而变频器在升压变频器的拖动下,实现低频电压的再升高。
该变频方式在实际的操作中占地量大,且需要配置相应的滤波器。
1.1.3“高—高”的变频系统方式该变频系统是基于n个功率开关器串联而形成的逆变器形式。
系统的电压较高时,功率开关器在耐低压状态下,逆向变压器的耗损量增加,进而导致了变频系统的效率和可靠性较低。
同时,该变频方式下产生的加速度较大,产生的谐波成分较多,进而造成设备的维护工作复杂,还必须配置滤波设备。
高压变频技术在电厂中的应用研究
高压变频技术在电厂中的应用研究摘要:近年来,随着社会及人们对电力需求依赖越来越大,电力行业制度也在不断的改革与完善,并且国家也逐渐实施了“厂网分家,竞价上网”等政策,电厂的厂用电率以及发电耗煤量与电厂的市场竞争力以及经济效益都密切相关。
如何降低电厂的厂用电率以及发电耗煤量,尽量以最低的发电成本来提高上网电价的绝对优势,从而实现节能降耗,提高电厂经济效益的目的是各大电厂主要研究的重点问题。
高压变频技术的发展与应用为电厂的发展提供了新的选择,本文主要分析目前高压变频技术的发展现状,分析了高压变频器中高耐压开关器件以及多重技术的具体应用,同时探讨了在高压供电系统中常见的几种高压变频器的应用形式。
关键词:高压变频器;火力发电厂;技术应用;具体研究在火力发电厂中,厂用电率以及发电耗煤量都是影响电厂的电能消耗的重要因素,尤其是一些用来拖动大容量的水泵、风机等辅机高压厂用电动机的耗电量几乎占到厂用电总量的80%左右,因此采用变频调速技术实现大容量水泵、风机的节能改造是一直以来研究的重点问题。
高压变频技术是解决频技术是20世纪90年代发展最快的一种新型电力传动调速技术,具有节能、高精度调速、调速范围广以及转差补偿等优点,可达到节能降耗,提高生产效率和经济效益的理想效果。
然而以往的变频调速技术通常采用380V级的低压变频器,很少采用3kV 、6KV或10KV的高压变频器技术,导致这一现象的主要原因是一方面目前世界上的电力电子器件耐压性能不足以应对高压变频器的供电电压,另一方面是其制造技术难度较高,投入成本高。
为此研究解决高压用电以及低成本的高技术变频器生产是世界关注的热点话题。
1 目前高压变频技术的发展现状当前针对高压变频器开关器件耐压性能低以及大功率容量变频调速技术要求高的问题,世界各大电力行业均采用了不同的技术解决这两大难题,主要是应用高耐压的开关器件以及多重技术。
1.1高耐压开关器件在高压变频技术中的应用分析传统的变频调速器的开关器件种类主要包括GTO、GTR以及IGBT等,由于器件制作水平较低以及制作原材料自身缘故使其耐压直接应用在6KV等高压变频器上很难实现,近年来,随着变频调速技术的不断发展,Cegelec、ABB、GE以及西门子等公司都在传统的交流变频器的结构设计基础上自行深入研制了专门的高耐压开关器件。
浅谈高压变频器在电厂节能改造工程中的应用
O 引言
近年来 , 随着 经 济 发展 , 代 企 业 的不 断 进 步 和 现
广泛 推广进 口高 压变 频 器 。变 频 调速 技 术在 火 电厂 各类 高压 电动机 上也逐 渐得 到 了应用 , 尤其在 锅炉 风
机上 的应 用 。
发 展 。国家对能 源 的需 求不 断增加 , 人们 对环 境保 护
摘要 : 本文通过介绍高压变频器的工作原 理及现场运行情况 , 充分分 析 了系统 的安全 可靠性 以及 节能 降耗的效果 。通过 对 发 电公司变频器 改造在锅炉风机 中经验和效果 , 台风机每小时可节能 4 12度 电以上 , 每 2. 同时减少 了设备 上的机械应力 , 从
而 有 效 地保 护 了 电机 , 现 了 电 机 的 连续 运行 。 实 关 键 词 :高压 变 频 器 i电厂 ;节 能
和能源节 约也越 来越 重视 , 建节 能型社 会 的理念 日 构
益 深人人 心 。对 电厂 这一 类 大 型耗 能 单位 的节 能 降
耗 要求也 进~步 增强 , 利用新 技术 来节 能降耗 已是 各 电厂企业 首选 之一 。煤 的利 用率低 , 使得 污染 燃烧 大
1 变 频 调 速 节 能 原 理
q aeya ay e h aey a d e e to n ry s vn n we o s mpin o hss se .Th x e in e n h u tl n lz ste s ft n f c fe eg —a ig a d l rc n u t fti y t m o o ee p r c sa dt e e
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高压变频装置在电厂引风机上的应用
2,则PZ/ Pl 二 8,可见降低转速能大大 1/
降低轴功率达到节能的目的。当转速由 Nl 降为NZ 时,风机的额定工作参数 Q、 H、P 都降低了。但从效率曲线 J 一 l Q看,
Q Z与Ql 点的效率值基本是一样的。也就
是说当转速降低时, 额定工作参数相应降 低,但效率不会降低,有时甚至会提高。 因此在满足操作要求的前提下,风机仍能 在同样甚至更高的效率下工作。 降低了转速, 风景就不再用关小风门 来控制,风门始终处一全开状态,避免了 于 由于关小风门引起的风力损失增加, 也就 避免了总效率的下降, 确保了能源的充分
由于变频器的控制电源和主电源没有相位
及同步要求, 变频器可以使用U 和直流 S P 供电继续运行, 不会停机 (3 在现场D ) S C 速度给定信号掉线时, 变频器提供报警的 同时, 可按原转速继续运行, 维持机组的 工况不变 (4 变频器配置单元旁路功能, ) 在局部故障时,变频器可将故障单元旁 路, 降额继续运行, 减少突然停机造成的 损失; (5 保留原电机继续使用, ) 不改变 原有风机设备任何基础, 和电厂的D 系 S C 统实现无缝连接。
产 品 与应 用
本文着重介绍HAR Sv ER T一 高压变频器在神头第二发电厂的应用情况,对其节电情况进行付比, A 说明高压变频装笠的应用前景。
高压变频装置在 电厂引风机上的应用
. 神头第二发电厂 刘江鹏 高压交流变频调速技术是上世纪 90 年代迅速发展起来的一种新型电力传动调 速技术,主要用于交流电动机的变频调 速, 其技术和性能胜过其它任何一种调速 方式 ( 如降压调速、 变极调速、 滑差调速、 内反馈串级调速和液力祸合调速) 。变频 调速以其显著的节能效益、 高精确的调速 精度、 宽范围的调速范围、 完善的电力电 子保护功能, 以及易于实现的自 动通信功 能,得到了广大用户的认可和市场的确 认, 在运行的安全可靠、安装使用、维修 维护等方面, 也给使用者带来了极大的便 利和快捷的服务, 使之成为企业采用电机 节能方式的首选。 山西神头第二发电厂一期两台机组为 500M 汽轮发电机组,两台机组锅炉分别 W 装有两台引风机, 均为轴流风机, 风量调 节为入日挡板调节方式; 机组运行中, 引 风机的入口 挡板开度最大不到85 左右。 % 由于这样的调节方法仅仅是改变通道的流 通阻力,而驱动源的输出功率并没有改 变, 节流损失相当大, 浪费了大最电能。 致 使厂用电率高, 供电标煤耗高, 发电成本 不易降低。 同时, 电机启动时会产生5~ 7 倍的冲击电流, 对电机构成损害。 锅炉引 风机系统 自 动化水平低,不能及时调节, 运行效率低。 为此采用变频调节 式对风 机系统进行改造, 以减少溢流和节流损2
高压变频调速技术在火力发电厂节能中的应用
高压变频调速技术在火力发电厂节能中的应用
谢秀 明 山 东兖矿济三电力有限公 司 山东邹城
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变频调速 方式的节能效果的差异。
【 摘 耍 】本文分析 了 高压 变频调速 系 统的主要 优缺点 , 并探讨了 各 种 耗 型 ( 如 液 力耦 合 器调 速 、 液 力调 速 离合 器调速 、 电磁转 差 离合 器调 速、 鼠笼式 异 步电动 机定子调 压调速 以及绕 线式 电动机 转子 串电阻调 速) 、 转 差功 率 回馈 型 ( 绕 线式 异步 电动机 的串级调 速 ) 以及 转差功 率 【 关键词 l高 压 变频调速; 火力发电 厂; 优 缺点; 节能效果 不变 型 ( 变级调速 、 变频调 速、 直流电动机调速 ) , 第一种属于低效调 速 方式 , 后两种属于高效调 速方式 。 高效 调速方式 的节能效果相 差不大 , 1 . 引言 近年来 , 随 着国家节能 减排政 策的大 力推 火电厂的 设备节能 改 因此本文着重讨 论低效 调速方式的节 能效果的差异。
造也开 始 逐步进行 , 而风机 、 水泵作为火 电厂数量 最多的 辅助 设备, 具
如上所述 , 目 前 我国采用的低效调 速方式共 有五种, 其差别是 采用 有非 常显著 的节能 空 间。 同时 , 火电厂装机 容量不断加 大 , 导致机 组 的 的变频 器类型不同 , 但它们存在一 个共同点, 也就 是各低效调 速方式 的 调峰力度随 之增大 , 机 组的负荷在 运行周期 内也 有较大 范围的改变 , 实 调速效率等于转 速比 ( n 、 = n , / n , = i ) , 但其 节能效果仍存 在很大 差别
3 ) 在 变频调 速 系统 发生 故障或 者有其 他经济 运行方案 需要 时, 变 频 装置可停止运 行, 此时 设备 的电能将 由电 网直接 供给 , 这就确 保了再 系统 故障 时, 风机 、 水泵等设备 的运行 不受影 响, 或 者在更 为经济的运 行 条件下 , 如 设备在额 定频率范 围状态下 工作 , 此 时采用节流等 方式 调 节 更为经济 , 这 样 既保证 了整 个电力系统的安 全可靠 , 又使 得系统的 节 能效 果更为显著。 4 ) 变频 调速 装 置除了可以调 节流 量外 , 还 可以 同时作为 电动机 的 软 启动 装置使用。 2 . 2 主要缺点分析 1 ) 虽然理 论上变频 调速 系统可适 用绝大 部分 设备 的节能 改造 , 但 目前在 高压 大容量 传动 设 备中还 不能 普遍 推广, 其主 要原 因有两个 方 面: 一方面是火 电厂装 机容量越 来越大 , 与之相适 应的辅 助机组 供电电 压 可达到 3 1 0 k V , 但功 率开关器件往 往不能承受如此 高的 电压 ; 另—方 面是 高压大功率 变频调速 系统 无论是设 计. 生产还 是安装运 行, 都需要 较 高的技 术 , 其 经济成 本也较 高, 而过高的 投入将造成设 备改造后 无法 取得 实际的经济和节 能效益 。 2 ) 变 频器分 为电流 型和 电压 型两 种类 型, 二者 的共 同点是产生 的 电流或 电压 的波形均为高次谐 波, 因此设备及其供 电电源的运行将 受到 很 多负面影 响。 较典型 的表现是 , 电动机在 运行过 程中由于高次谐波 的 影 响将产生更 多的附 加损耗 , 温升 随之增加 , 进而导 致其效率和 功率因 数 均降低 、 噪声增 大等 问题 。 此外 , 电动 机转矩 在高次 谐波 的影响下 降
高压变频器在发电厂中的应用
1 高压变频器的发展概况
交 流 变 频 调 速 技 术 及 装 置 在 我 吲 已经 有 了 突 飞猛 进 的 发 展 , 丁变 频 调 速 频 由 率范 围、 动态 响 应 、 频 转 矩 、 差 补 偿 、 低 转 功 率 冈 数 、 作 效 率 等 方 面 是 以 往 的 交 流 调 工 速 方 式 无 法 比 拟 的 , 此 众 多行 业 仃 了 , 泛 的应 用 , 且 在 节 约 能 源 、 并 改善 工 艺 、 提 高生产效率等 方面发挥 了巨大作用 , 取 得 了巨大 经 济 效益 。 是 , 频 调 速 } 在 但 变 土术 电力 系统 尤 其 在 火 力发 电厂 中的 应 用 还 非 常 有 限 。 着 电 力行 、 改 革 的 / 断 深 化 , 随 i f 厂 网分 开 、 竞价 J网等 政 策 的 不 断 实施 , 低 降 , 用 【 , 低 发 电成 _ 提 高 电价 的 竞 争 ~ 乜率 降 奉 力 , 为 各火 力发 电厂 追求 的 目标 , 为 交 成 也
圆圆
动 力 与 电 气工 程
高 压 变 频器 在发 电厂 中 的 应 用
于 德 营 ( 神华河 北国华 沧东发 电有 限责 任公 司 河 北沧州 0 1 61 1 3) 摘 要: 本文介 绍 了高压 变频 器的发展现 状, 阐述 了高压 变频器的选型及外界环境 对变频器 的影 响, 总结 了变频器在应 用普遍存 在的问题 分析 了变频器在运行 中的典型故 障。 关键词 : 高压变频 器 应 用 分析 中 图分 类 号 : M5 T 8 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 : 6 2 3 ( 0 o () 0 1 - 1 1 — 7 1 2 1 ) 1c一 1 O 0 7 9 o
3 外界环境对变频器的影响
高压变频技术在发电厂节能方面的研究与应用
1 电 力 生产 的特 点
电能作 为一种 产 品 .与 其他 产 品相 比较 具有 其 自身 的特点 。 电能 是一 种不 能储存 的能 源 , 以这 种 所 产 品 的生产 与消 费是 同时完成 的 .发 电设备 必须 长 期、 连续 、 安全 地运 行 。电能生 产 的多少 是根 据用 户 的使用情 况决 定 的 . 因此 电力 生产 的负荷 是变 化 的 。 电力产 品 的这 种特点 决定 了电力生 产系 统 中的各种
大 , 机效 率最 高仅 为 6 . %。为此 , 司决 定对 其 风 18 公
均 的 电力 需求 配置 为确保 发 电机组 达 到满 出力 , 在设 计 时 . 须使 必
汽 轮机 的出力 大于发 电机 的 出力 .锅 炉 的出力 必须
进 行 变频 改 造 , 提高 风 机运 行 效 率 , 减小 节 流损 失 , 进 一步 提高 风机运 行 的安全 性和 可靠性
为 210k A,适 配 电机功 率 1 0 W .输 出电流 5 V 0k 6
12A, 压 6k 9 电 V。
Z N E T系 列 智 能高 压 变 频 调 速 系 统 采用 功 IV R 率 单 元 串联 技 术 , 直接 输 出 6k 电压 . 高一 高 电 V 属
煤
4 2
炭
科
技
21 0 0年第 2期
No .2 2 0 01
COAL SCI ENCE & TECHNOLOGY MAGAZI NE
文章 编 号 :0 83 3 ( 0 0 0 —0 20 1 0 — 7 1 2 1 )2 0 4 — 3
21 0 0年第 2期
高压变频节能装置在热电厂引风机上的应用
E u me t rd c q i n &Po ut p
高 压 变频 节 能 装 置 在 热 电厂 引风 机 上 的 应 用
陆 海 鹏 陈 继 和 ( 中蓝石化大庆有限公 司热 电厂 )
摘 要 锅 炉 引风 机 是 热 电 厂 的主要 耗 能 设 备 。 中蓝石 化 大庆 有 限公 司热 电厂 7 / 循 环 流 th 5
移 相
图 1 RV H C系 列 高 压 变 频 装 置 主 电路 原 理 图
4 )运 行 可 靠性 高 ,具 有 功 率 单 元 自动 旁 路 功
能 。 当功 率 单元 发 生故 障 时 ,系统 采 用 中性 点偏 移
技 术 自动旁 路 故 障单 元 ,使输 出 的 3 线 电压 仍 然 个
RH C 1 V 一 0型 高 压 变 频 器 采 用 目前 国 际 流 行 的
功 率 单 元 串联 多 电平技 术 ,每 个功 率 单 元 都 由 1 台 三 相 输 入 、单 项 输 出 的脉 宽 调 制 型 低 压 变 频 器 构 成 ,然后 将 其 串联 升压 。如 图 1 所示 ,变 压 器 副边
R V 一 0 高压 变频 装 置 是 采 用 I B H C 1型 G T变频 功
率 单 元 串联 多 重 化 技术 、数 字控 制 技 术 、S WM脉 P 宽 调 制技 术及 超 导 管散 热 技术 研 制 的高 压 电动 机变
频节 能调速设备 。它属于高一 电压源型变频器 , 高 由功率 柜 、变 压器 柜 和旁路 柜 3 分 组成 。 部
化 床 锅 炉 引 风 机 使 用 风 机 挡 板 调 节 风 量 , 能 量 损 失 严 重 ; 为 了 降 低 用 电 量 , 在 7 / 锅 炉 引 风 th 5
浅析高压变频器在大型火力发电厂节能中的应用
传统 的流量 调 节方 式 是 节 流 调节 ( 板 、 门等 ) 挡 阀 , 存 在反应 慢 、 调节 精 度 低 、 能耗 大 等 问题 , 而高 压 变 频 因其调 节性能优 良 、 节能效 果好等 因素 , 逐渐被 正
广 泛应用 在 电厂 风 机 、 水泵 等 的 流 量调 节 中。国 内
摘
要: 通过对国 内现有火力发 电厂能源消耗情况 分析 , 绍 了高压 变频器 的工 作原理 , 介 以及其在 电厂风
机和水泵中的应用 , 进而得出高压变频器在大型火力 发电厂节能降耗 中的优越性 。
关键词 : 高压 变频 ; 电厂 ; 能 ; 用 发 节 应 中图 分 类 号 :M 2 T 61 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 5 2 9 (0 0 0 — 16 o 10 — 78 2 1 )7 0 1一 3
低下 的原 因。
1 国内火力发 电厂能源消耗 的分析
据 国家《 电动机调 速 技术 产 业化 途 径 与对 策 的 研究 》 报告 披露 , 国发 电总 量 的 6 % 消耗 在 电动 中 6 机 上 。具体 到火 力发 电厂主要损 耗是 : 送风 机 、 引风 机、 一次风 机 、 粉风机 、 硫 系统增压 风机 、 排 脱 锅炉 给 水泵 、 循环水 泵 、 凝结 水 泵 、 浆 泵 。但 是 这 些 主要 灰 耗 电设 备在 我 国火 力 发 电厂 中普 遍存 在 着 “ 马拉 大
小车 ” 的现 象 , 量 的 能 源 在终 端 利 用 中被 白 白地 大 浪费掉 。浪 费的主要 原 因有 以下 两点 : 1 运 行 方 式 技 术 落 后 。 目前 我 国火 力 发 电 ) 厂 中除少量采用 汽 动 给水 泵 、 力耦 合 器 及双 速 电 液
变频技术在火电厂的节能应用
@ 南 | 科 技新
变 频 技 术 在 火 电 厂 的 节 能 应 用
张 弼 宏
( 东 粤 电靖 海 发 电有 限 公 司 ) 广 摘 要 本文主要论述火电厂的风机 、水泵等主要辅机采用高压变频调速 的必要性 、可行性 、经济・ 和实际运行 经验 。对高 } 生 压 变频调速装置在本工程中的应 用提 出了一些建议
电子技术 、 汁算机技术 、自动控制技术的迅速发展 ,带动了交流传 动 技术 日新 月异的进步 。电气传动 技术正 面临着一场 历史性的 革 命 ,即交流 调速取 代其它调速及 计算机数字控制技术取代模拟控制 技术 已成为发展趋势 。电机交流调速技术是节能 、改善工艺流程 以 提高产品质量和改善环境 、推动技术进步的一种主要手段。变频 调
3 变频技术的应用 作为 以工艺控制( 度控制) 速 和节能为 l的的产品 ,变频器在 电 爿 力 、冶金 、石油 、化工 、 纺织 与化纤 、食品饮 料 、 材 、 建 造纸 、 市 政 、中央窄调等行业中得到 广泛麻用 在2 0 年的 中国电力消耗中 , 0 7 %为电动机所消耗 ,而 03 6 %~ 0 在总容 量为5 亿千 瓦的电动机总容量 中 ,只有不 到20 万千瓦的 . 8 00 电动 机是带变频 器的 据 中国工控 悯的市场研 究报 告分 析 ,在 中 国 ,带变 动负载 、具有节能潜 力的有 1 亿 千瓦。凼此 、国家大 力 . 8 提倡节能措施 ,并 着重推荐 了变频凋速技术 。 发电厂是电动机应 用大户,大部分厂用电是 用在 电动机上 。部 分电厂在送风机 、引风机 、灰渣泵 、疏 水泵 、给粉机和给煤机上安 装变频速装 置后 ,均取得 了较好的效益。从 国内应 用情况看 ,中小 功率电动机变频调速装置在 电厂 中应用较 多,特 别是低压 电动机 , }于低压变频器造 价较低 ,一般可根据工 艺需要装 没变频 调速装置 h 以达 到调节出力和节 能的效果。在电厂中 、 采用低压变频器较多的 电动机有 :给煤机 、 给粉机 、生活给 水泵 、 工业给 水泵 、 水泵 、 渣水泵 、 油泵 、 炉补给水升压泵 . 供 锅 除盐水泵 以及空 调系统和空 压机 等 闩前 大 功 率 电动 机 变 频 调速 装 置 相 对 应 用 较 少 ( 要 是 主 6V1k 的 中压 电动机 J h k/ V 0 。}于高压 变频器造价较 高,一般国产设 备为 10 元,V 0 0 k A,进 u产 品则为 10 元~ 8 0 l V 50 10 元/k A,因此 初期 投资较 高 ,限制 了高压变频器的使 用。 根据发电厂工 艺系统的特点和其他工程的应用情况 .在电动给 水泵 、 凝结 水泵、循环水泵 、引风 机、送风机 、一次风机 、灰浆泵 等处 都可使 用变频 调速。
变频调速在电厂节能中的应用
电力生产是我 国经济社会发展的重要支撑 之一 。在传 统的电 力生产 中需要持续不断 的进行生产 , 但是在用户端 的电力使用是 不 断变化 的 , 为保证 用户 电力 应用不 出现 中断 , 在生产 过程 中就 必须 持续 性的将 电力设备配置在最大生产力状 态 , 这就使得在进 行 电力生产 的同时浪费 了大量的能量和资源。整个社会 的资源是 有 限的 , 为适应节约 型社会 的发展需求就必须在 电厂 中采用节能 节 电技术 , 降低设备 的能量损 耗。变频调速技术是一种具有 良好 50k W 。 使用效果 的电厂节能技术 , 在 电力 生产 系统 中配置变频调速相关 8 设备对 电力设 备的运行状态进行动态调整 , 可以有效控制和降低 可见 , 在 电厂 中需要使用电机的相关设备众 多 , 并且每种设备 电力生产过程 中的能源损耗。 的工作能耗均处于较高的状态 , 但是在实际应用 中 , 每种设备 可能 不需要达到最高工作功率 ,只需要根据负载 的实际情况进行适 当 l变 频调 速技 术及 相关 设 备概述 调整即可。这就可以充分发挥变频调速器的功能优势以及性 能特 1 . 1变 频 调 速 技 术 及 其 优 点 分 析 点, 将其广泛应用在 上述设备 中进行节能优化和生产工艺优化 。 变频调速技 术是一种基于 电力 电子 的 自动化控制技术 , 其利 2 . 2变 频 调 速 器 在 风 机 中的 应 用 用单片机 、 计算机等核心处理器件 对电力设 备的工作功率进行控 在 电厂 中所使用 的风机属 于无静压设备 , 其产生 的流量 与所 制和调整 , 可 以获得 比交 流电机调 速和直流电机调速等调速方式 需 的转速之 间为正 比例关 系 , 与所消耗 的功率成三次方关系 。应 更佳 的功率控制效果 。 用 1 . 2节中的变频调速器节能实现在风机中的拓展对风机 的工作 基于 变频调速 技术形成 的变频调 速器可 以与多种 电厂生产 状态进行改造即可实现风机 的节能 。 若希望在风机运转 过程 中得 设备 中的电机进行适 配 , 进而调整 其电机运转 速度 , 智能控制 电 到 5 0 %的能耗 降低 , 只需要 风机 的流量调 整到原来 的 8 0 % ̄ 1 J 可完 机 的工作 功率 。在 电厂中 , 水泵 、 风机 等设备属 于高损耗必需 设 成 , 可见 , 该 节能方式还是较为容易实现和应用 的。 备, 这类 设备在整个 电厂 的电量损耗 中 占据 了超 过百分之五十的 2 . 3变 频 调 速 器 在 泵 机 中 的应 用 份额 , 因此 , 变频调 速技术及相 关设备在 这些设备 中的应用是 降 泵机系统特性与风机系统特性相反 ,具有较高 的静压值 , 也 低电厂能量损耗 的关键 点。变频调速器的优点在 于 : 通过 S P WM 就是说在风机 中所使用 的节能方式并不适用于泵机 , 此时为达到 控制方法可 以对适 配设 备的电机进行磁场控制 , 使其工作磁 场 由 节能 的 目的 , 需要 对泵机 系统 进行高压 高频 改造 , 该改造方 案的 旋转磁场转 变为 圃形磁 场 , 这种磁场具 有更小 的转矩脉 动 , 因而 实质在于改变 电源 的频率 , 即 1 . 2 节 中的 f l 。该应用 中, 首先对 电 具有 更 低 的 电 能损 耗 。 机绕组 中的隔离变压器进行高压分割 , 然后利用相关器件对 分割 1 . 2变 频 调 速 器 的 节 能 实 现 后 的电压进行整流和叠加等操作恢复高压波形 , 之后将 恢复的高 以风机 中的变频调速器 为例 , 其 电机 中的旋转磁场 的转速 表 压 供给泵机系统 。这种工作方式不仅能够达到节能 的 目的, 还能 达式 为 : 够增强 系统 的可靠性 。 综合来看 , 通过该节能改造方法 , 可 以在泵 机 系统 中获 得 3 0 %~ 4 0 %的 能 耗 降 低 。 n 1 = 6 0 f , / p 而异 步电机 的轴转速率表达式为 :
高压变频器在热电厂的应用
高压变频器在热电厂的应用摘要:在全国发电量中,其中电动机的用电量约占60%~70%,全国电力年耗电量中风机、水泵等设备约占1/3,在国家大力提倡节能降耗的政策下,在热电厂锅炉引送风的燃烧系统中应用高压变频器节能降耗是必然选择。
高压变频器在热电厂的应用,大大提高了锅炉的稳定性,实现了电机的软启动,减少了风道的振动与磨损,有利于延长电机的使用寿命,实现了引风机挡板全开,具有良好的节能效果,提高了整个系统的经济性、可靠性、安全性,具有良好的经济效益价值。
关键词:高压变频器热电厂应用在全国发电量中,其中电动机的用电量约占60%~70%,全国电力年耗电量中风机、水泵等设备约占1/3,在国家大力提倡节能降耗的政策下,在热电厂锅炉引送风的燃烧系统中应用高压变频器节能降耗是必然选择。
某热电厂设有两台循环流化床锅炉(每小时最大蒸发量为410 t),采用100 MW汽轮发电机组,主要提供热电供应,供电标煤耗为360 g/kW·h,总体来说水平较高。
每台锅炉各挂有两台高压引风机,正常运行功率约为830 kW,通过风门开度调节输出功率,然而大部分电能消耗于风门挡板,使得风门开度维持在40%左右,因此对其进行改造以达到节能的效果迫在眉睫。
1 锅炉引风机高压变频调速系统特点该系统是专业人员通过DCS系统显示器上的模拟操作器进行调节,根据烟气温度、锅炉蒸汽温度、负压等参数,输出4~20 mA标准信号反馈给变频器,对应不同的频率(速度)给定值,变频器通过参照转速输出量与DCS速度给定之间的大小关系调节电机的转速,进一步调节风量,实现风机转速的自动化控制。
锅炉引风机变频系统的特点主要集中在以下几个方面:可以讲变频调速运行和直接投工频运行变成现实,并且增强了闭锁回路的可靠性。
即使在为变频器提供的交流220 V控制电源突然掉电的时候,因为变频器的控制电源和主电源没有相位及同步的要求,变频器还是可以使用UPS继续运行,不会停机;在现场DCS速度给定信号掉线时,变频器提供报警的同时,可按原转速继续运行,维持机组的工况不变;变频器配置单元旁路功能,在局部故障时,变频器可将故障单元旁路,降额继续运行,可使原电机继续运行,减少突然停机造成的损失;不改变原有风机设备任何基础,和电厂的DCS系统实现无缝连接。
高压变频器在火电厂的应用
有 大 功 率 电 机 都 采 用 这 一 电 压 等 级 。 对 于 一 台 5万 k 的火 力 发 电 机 组 , 用 高 压 电 动 机 的 数 量 超 W 使
过 2 台 。 考 虑 到 工 作 情 况 , 个 机 组 至 少 有 1 台 电 0 每 0 动机 的 负 荷 具 有 变 频 节 能 改 造 的 可 能 。 因 此 我 国 火 力 发 电 厂 风 机 、 泵 类 辅 机 采 用 变 频 调 速 改 造 后 节 能 水
级 差 的 , 能达 到 无 级 凋 速 , 用 范 围受 到 限 制 。不 大 不 应 适用于 火 电 厂风 机 和水 泵 等 辅 经济效益 和社会效益 。 会
② 改 变 转 差 率 s这 种 调 速 方 法 虽 然 能 达 到 无 级 调 速 , ,
随 着 电力 电 子 技 术 的快 速 发 展 , 别 是 绝 缘 栅 双 特
1 概 述
在 能 源 短 缺 的 今 天 , 约 无 疑 是 最 好 的 方 法 。 在 节
极 性 晶 体 管 ( G T)的 出 现 , 现 了元 件 的 自关 断 功 IB 实
能 , 去 了线 路 复 杂 , 积 较 大 的 强 迫 换 向 电 路 。减 省 体
核 发 电 厂 的 重 要 指 标 , 接 关 系 到 电 厂 的 经 济 效 益 和 直 竞 争 力 。而 风 机 、 泵 类 辅 机 的 变 速 调 节 所 起 到 的节 水 能效 果 可 显 著 地 降低 厂 用 电率 和 发 电成 本 , 压 变 频 高 器 的采 用 可 使 火 力 发 电 厂 的厂 用 电 节 电3 % ~6 % 。 0 0
MAXF高压变频调速装置在发电厂凝泵、凝升泵上的应用
( h nh i o e q i n eerhIstt,S ag a 2 0 4 ,C ia S a g a P w r u me t sac ntue hn h i 0 2 0 hn ) E p R i
A bsr c :The hg ot g ai be fe e c r nso ma in o we a t S p ta t ih v la e v ra l qu n y ta fr to fpo rpln ’ ump s se o o e s to — r y tm fc nd n ain wa
Ke r s o r p a t o d n a i n wa e u y wo d :p we l n ;c n e s t t r p mp;c n e s to t r b o t r p mp;h g o t g o o d n a in wa e o s e u ih v l e a
调 试 中 的一 些 问题进 行分 析 。
凝 泵 和凝 升泵 的设 备 型号如 表 1所示 。
1 3 系统 配置 .
系统由变频装置本体和手动旁路柜组成 , 原
理 图如 图 1 示 。 所
l 系统 简 介
1 1 系统 说明 .
6k 母 线 由原 有 高 压 断 路 器 Q V F送 至 旁 路 柜 。Q 1和 Q 3为 MA F高 压 变 频 装 置 的 进 线 S S X 和 出 线 隔离 开关 , 于 检修 时对 变频 装 置进 行 隔 便
va i l r q nc rab e f e ue y
0 引 言
华 能上 海石 洞 口第 一 发 电厂 于 2 0 0 6年 1月
华 能上 海石 洞 口第 一 发 电厂# 3机 , 有 的系 原 统 配 置 为 2台凝 泵 ( A、B) 2 台凝 升 泵 ( A、 3 3 、 3 3 ) 都是 1台运 行 1台备 用 。进 行 此 次 变 频 改 B ,
MAXF高压变频调速装置在发电厂凝泵凝升泵上的应用
的是凝 泵 3 凝 升 泵 3 在 0 m 层 建 造 了独 立 的 A、 A, 变频小 室 安装 两 台 MA F高压 变频调 速 装置 。 X
12 设备 规 范 _
置 的经济 性 以及 实际使 用 、 变 频
M XF高压 变 频 调 速装 置 A 在 发 电厂 凝 泵 凝 升 泵 上 的应 用
上 海发 电设 备 成 套 设 计 研 究 院 郑 昊
华 能上 海 石 洞 口 第一 电厂
刘 振 忠
摘
要 :对发 电厂 的凝 泵 、 升 泵的 高压 变频 改 造进 行 了简要叙 述 , 凝 并对 经 济性 试验 的 数据 进行
流 信号 来 控制 变频装 置 的输 出频率 。 变频 装置 将 装 置的状 态 通过 模 拟量 、 数字 量信 号 送 至 D CS, 装 如
了定 量分析 。描 述 了实际调试 运行 中的一 些 问题进 行 分析 和提 出解决 办法。
关 键 词 :发 电厂 凝 结 水 泵 凝 结 水 升 压 泵 高 压 变 频
Th p ia i n f t e MAXF e Ap l t o h c o Hih g Vot g F e u n y n er r o t e l e r q e c Iv t n h a e
SHANGHAI…
…
O NSERVAT O I N
0 7
高 压 变 频
表 1 凝 泵 和 凝 升 泵 的 型 号 参 数
名 称 凝 泵
凝 升泵
水泵 型 号
N 30 S 0
流量 ( /) m3 h
75 9
扬 程 转速 效 率 ( ( mi) ( M) r n %) / 8 4 18 40 7 5
变频调速装置在发电厂辅机电动机的应用
火电厂高压辅机 电动机节能降耗的迫切性 出发 , 出变频调速节能的优越性 、 指 巨大潜力及存在 的问题。根据经济性原则, 出了几种变频调速节能的 实施方案 , 提 分析 了其优缺点及适用范围。 关键词 : 变频调速; 环境保护 ; 风机水泵节能; 基本原理; 电厂辅机 ; 发 变频调速节能方案 中图分类号 :K 6 . T 291 文献标识码: B 文章编号 : 0 —33 ( o )1 04 — 8 1 9 2O2 6 1 — 04 0 0 0
维普资讯
应用能源技术
‘06 20速装 置在发 电厂辅机 电动机的应用
于 雷 吴国轶 ,
(. 1华电能源哈 尔滨第三发电厂, 尔滨 1 04 2 华电能源哈 尔滨热 电厂 , 尔滨 103) 哈 5 2 ;. 0 哈 506 摘 要: 详细论述了变频调速的基本原理, 从变频调速与风机水泵节能、 环境保护的关系及
一
动中未能获得发挥。直到上世纪七十年代初 , 随
收稿 目期:2O —1 —1 O6 0 1 修订稿 日期 :20 —1 —1 06 0 5
A sr c : t u d me tlte r f f q e c o t li d su sd p r c lr .T e a v na e o a ig— b ta t h fn a n h o y o e u n y c n r s i se at u al e a r o c i y h d a t sv g f n e eg 、 eh g oe t l y a d t ee tn r be n iae o t e rlt n o f q e c o t l d n r y t u e p tni i n  ̄s t o l h at h e p ms sid c t f m eai f r u n y c nr i d r h o e oa n h a ig— e eg f ae mp e e g — o s r a o f i b o e rtci f n i ・ te s vn — n ry o t ew tr u n ry— c n e v t n o ea r lw r d te p oe t n o e vrn- h p i h t n a h o o m r d te u g n y o a ig— e eg o i otg u i ay ee t e t re c fs v n ia h n n r y fr hg v l e a x l r lcmmoo n h a — e g e pa t h a i tr i e t n i ln . n
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:0;6-<#8’75%’-$, 万 :0;。 表 ’ 是 4 号 炉 一 次 风 机 ,--3 年 的 电 能 统 计 ,
表 # 凝泵部分运行数据 机组负荷 @ A0 改前凝泵电流
#4>’$#%$% 4>$’
#%>4$#=$, 4%$=
#>>%$, ,-$= 44$’
#=>=$,,$= 44$,
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3$# 经济效益 3$#$# 节约厂用电效果显著 表 #、 表 , 是一次风机、 凝泵的部分运行数据,
对改造前后的电流做一个纵向比较, 可以发现电流 减小许多。 表 3 是 4 号机凝泵 ,--3 年的电能统计,其中 上半年是改造前的数据,下半年是改造后的数据, 可以看出凝泵下半年用电减少许多。平均用电率 5 用电总量 6#--7。 由表 3 计算可得上半年平均用电 发电总量 率为 -$3%,7 , 下半年平均用电率为 -$#%87。按节约 用电率 -$#8’7 (-$3%,79-$#%875-$#8’7 ) 计算, ,台 机 组 年 发 电 量 33 亿 :0; 时 , 节 约 厂 用 电 33 亿
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当 流 量 由 #--Y 降 到 ;-Y , 则 转 速 相 应 降 到 而 电 机 的 功 耗 降 到 3’$3Y !-, 也就是节约电 ;-Y , 能 %7$;Y。扣除阀门调节时的功耗与额定功耗的差 值, 转速下降引起电机的效率下降等因素, 节电效 果也是非常显著的。
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电力需求侧管理
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第 ! 卷第 " 期
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凝结泵变频改造方案 凝结泵是汽轮机热力系统中的主要辅机设备
之一, 它的作用是把凝汽器中的凝结水打入低压加 热器加热后送入除氧器内。由于原凝结泵采用定速 运行, 出口流量只能由控制阀门调节, 节流损失大、 出口压力高、 管损严重、 系统效率低, 且经常发生泄 漏; 而且由于控制阀门为电动机械调整结构, 线性 度不好、 调节品质差、 自动投入率低; 频繁的开关调 节, 容易出现各种故障, 使现场维护量增加。 我公司 *$$ +, 机组配备 # 台 &$$- 容量的凝 结水泵, 型 号 ./0123", 额 定 流 量 4"& 5* 6 7 , 扬程 转速 & "4$ 8 6 59:, 配用 & $$$ ;, 的异步电动 #4$ 5, 机。现增设高压变频器采用无级调速, 功耗随机组 负荷变化而变化, 进而提高设备利用率, 达到最佳 经济运行模式。系统改造方案如图 & 所示:
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改后凝泵电流
图#
一次风机变频改造一次原理图
从图 # 看出, 新增 # 台高压变频器, 每台一次 风机各安装 & 台, 每台变频器有 * 只刀闸, 分别是 变频器的进线、 出线和旁路刀闸, 使用原来的电机
图& 凝泵变频改造一次原理图
进线开关作为变频器进线开关。正常运行时各变 频器带各自电机, 由 0FG 统 一 协 调 控 制 转 速 ; 当& 台变频器故障时, 断开变频器进出线刀闸, 合上相 应的旁路刀闸, 一次风机电机工频定速运行, 使用 原来的控制调节方式, 同 时 可 以 对 变 频 器 检 修 。# 台变频器故障情况与 & 台故障同样处理, # 台同 时故障的可能很小。优点: 不增加高压断路器, 接 线简单, 二次回路改造工作量小, # 台一次风机之 间逻辑关系不变, 运行方式灵活。缺点: 一次投资 较大, 占用厂房面积大。
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需增加高压断路器;二次回路需要增加闭锁回路;
高压变频调速节能装置在发电厂的应用
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!"# 节 能 增 效
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使用变频器的效益分析
其中上半年是改造前的数据, 下半年是改造后的数 据 (% 月底变频器投运) , 由表 ’ 计算可得, 上半年平 均用电率为 -$=8’7 , 下半年平均用电率为 -$%%>7 。 (-$=8’79-$%%>75-$,,>7 ) , 节约用电率 -$,,>7 ,台 炉按年发电量 33 亿 :0; 计算,一次风机节约用电 量 33 亿 :0;6-$,,>75>’8$# 万 :0;。 我公司仅一次风机、 凝泵高压变频改造, 每年 可节约厂用电 # 3=8 万 :0; , 折合人民币 ’%- 万元,
机、 水泵改造成变频调速运行的理论和实现方法, 技术可行。 合理选择改造方案, 能够保证不降低机组可靠性, 以最少 的投资, 实现最大的节能效果。
关键词: 高压变频; 改造方案; 效益分析
中图分类号: 546#,$7# 文献标识码: 8
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概述
发电厂是电源点, 同时也是用电大户。发电厂
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变频器节能原理
异步感应电动机的转速 / 与电源频率 1、转差
中使用的 风 机 、 水泵大都是定速运行, 但随着机组 负荷的变化, 只能通过改变风机的出入口挡板或水 泵的出口 阀 门 来 适 应 新 工 况 要 求 , 这时风机、 水泵 效率降低, 大量的能量损失在挡板、 阀门和管道上。 变频调速装置可以根据设备实际需要改变电机转 速, 使设备处于最佳运行状态, 大大提高运行效率, 达到节能的目的。我国已对变频调速技术进行了一 定的研究, 主要用于中小型设备上, 如给煤机、 给粉 机、 中小型风机、 水泵及其它领域等, 并得到了广泛 的推广和应用。随着科学技术的不断发展,高电压 大功率半导体器件的出现,高压变频器应运而生, 使发电厂大型辅机的调速运行成为现实。下面结合 我公司高压变频器的应用情况, 谈一下变频调速节 能装置在发电厂中的应用。
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!!!! 收稿日期: ,--’9-’9#6
作者简介: 倪洲 (#6779) , 男, 江苏邳州人, 工程师, 长期从 事发电厂电气技术工作, 主持过多台设备的变频改造工作。 陈国强 (#6;-9 ) , 男, 浙江永康人, 工程师, 生产技术部 长, 从事发电厂技术管理工作。
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3 年即可收回投资。 3$#$, 减少电机启动时的电流冲击
电机直接启动时的最大启动电流为额定电流 的 4?> 倍 ; 高压变频器带电机启动时, 电机电流从 零开始, 仅是随着转速增加而上升, 不管怎样都不 会超过额定电流。因此变频运行解决了电机启动时 的大电流冲击问题,消除了大启动电流对电机、 传 动系统和主机的冲击应力, 大大降低日常的维护保 养费用。
高压变频调速节能装置在发电厂的应用 文章编号: (,--’ ) #--69#:3# -’9--3;9-3
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!"# 节 能 增 效
高压变频调速节能装置在发电厂的应用
倪 洲, 陈国强
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(徐塘发电有限公司 生技部, 江苏 邳州
摘要: 以 3-- 40 火力发电机组一次风机、 凝结水泵使用变 频 调 速 节 能 装 置 为 例 , 阐述大型火力发电机组的风