火电厂直接空冷系统变频调速及效果分析

频 率和 电压 ， 之 以较小 的启 动 电流 、 大的 使 最 转矩（ 电机启 动转 矩 可达 到其 最 大转 矩 ， 即变 频 器可用 于启 动重 载负 荷 ） 冲击 地启 动 。 无 显 然 ，变 频调 速在 调 速控 制的 同时 实 现 了电动 机 软启 动功 能 。利用 软 启动 功能 将使 电 动机 启 动 电流从 零 开始 ，最 大值 不超 过设 定 电流 用。 （ 如额定 电流 ） ，降低 了对 电网 的冲击 和对 供 空 冷 风 机 变 频 系 统 的 电 源 由 变压 器 及 ２ 空气 冷却 的优 、 缺点 电容量 的要 求 ，减轻 了启 动 机械 转矩 对 电动 Ｐ 柜 通 过母 线 分别 送 给每 台空 冷 风机 变 频 Ｃ ２１空气 冷却 的优 点 ． 机 的机 械损 伤 ，延 长 了设备 使用 寿命 ，节 省 器 ，每 台变 频 器 安 装 于 独立 的 变 频 控 制 柜 （） １ 空气 可 以 免费 取 得 ， 需 要 各 种 辅 助 了设备 维护 费用 。 不 内， 以下 介绍 变频 柜 、 内设 备及 控制 回路 情 设 备 。 柜 另外， 风机 经常 在需 要 的低 转速 下运 行 ， 况。 ｆ 采 用空 冷 ， 址选 择不 受 限制 。 ２ ） 厂 噪声 和磨损 都 比额 定转 速低 ，有 利 于环 境保 １ ． １隔离 刀熔 （ 空气 腐 蚀 性低 ， 需要 采 取 任 何 清垢 护 ， ３ ） 不 降低 维修 费用并 延 长 了空冷 器的 寿命 。 而 隔离刀 熔 为母线 提 供保 护作 用 ，另外 当 的措施 。 且 轴 流 冷 却 风 机 经 变 频 器 控 制 可 在 ２％～ ０ ｆ ４ ）由 于 空 冷 器 空 气 侧 压 力 降 为 １０ １０ ０ ～ ％额定 转速 运行 。变 频调速 装置 通过 硬接 １ 变 频器 及 电机检 修 时 ， 断开 电 源 ， 供 明显 可 提 的断开 点 。 塑壳 断路 器也 可起 到相 同的作 用 ， ２０ ａ 右 ， 以运行 费用低 。 ０Ｐ 左 所 线 和通 信方 式与 Ｄ Ｓ 相连 。 Ｃ 直接空 冷调 速系 与隔离 刀熔 相 比 ， 缺点 是结 构 复杂 、 障率 其 故 （ 空冷 系统 的维护 费用 一 般 为水 冷却 系 统 的调 节 与控 制纳 人 Ｄ Ｓ ５ ） Ｃ ，可满 足各 种 工况
高。 统 的 ２～ ０ ０ ３ ％。 １ ． ２交流 输入 电抗 器 ２ ． ２空气 冷却 的缺点 当电 网波形 畸 变严 重 ，或配 置直 流 电抗 （ 由 于空 气 比热小 ， 冷却 效 果 取 决 于 １ ） 且 器后变 频器 和 电源之 间 高次 谐波 的相 互 影响 空气 的 干球 温度 ，不 能将 流体 冷却 到 环境 气 还 不 能满 足要求 时 ， 可增 设交 流 输入 电抗 器 。 温 。 交 流输 入 电抗器 还 可提 高变 频器 输入 侧 的功 ｆ 空气侧 换 热系 数低 ， 气 比热 小 ， 以 ２ ） 空 所 空冷 器需 用较 大 的面积 。 率 因数 。 ｆ 空冷 器性 能受 环境 气 温 、 雪 、 ３ ） 雨 大风 的 １ ． ３变频 器 变频器 的 功率选 择 要考 虑满 足完 全 风机 影 响 。 驱动 系统 的运行 和 由 电机 、 轮 箱 、 齿 电缆 及滤 ｆ１ 冷 器不 能 靠 近大 的建 筑 物 ， ４空 以免 形 波器 导致 的功率 损失 。其作 用 如下 ： 成热 风再 循环 。 （ ） 节 电源输 出频 率 ， １调 频率 取在 额 定转 （ 空冷 器要 求采用 特殊 制造 的翅片 管。 ５ １ 速 的 ０ １０ ％～ １ ％。 ３空 冷风 机变 频调 速节 能原 理 （ ）通 过正 反转 切 换端 子实 现风 机 和 电 ２ 根据 空冷 机 组不 同 的蒸 汽负 荷及 环境 温 动机 的正 向和 反 向旋 转 。 度 ，通 过变 频器 调节 空 冷轴 流冷 却风 机 的转 控制 在 （ ） 现过 压 、 ３实 过流 、 地 、 路等 保 护功 速 ， 风机 的启 停 ， 节能 方面 的效 益 是显 接 短 能。 而 易见 的 。 风机类 设 备多 数采 用异 步 电动机 ， （ ） 现 电动机 的软启 动 。 ４实 直接 启 动存 在着 启动 电流大 、 械 冲击 、 机 电气 １ ． 流输 出 电抗 器 ４交 保护特性差等缺点 ， 不仅影响设备使用寿命 ， 当变 频 器 到 电 机 的 连线 超 过 ８ 时 ， 而 且 当负载 出现 机械 故 障 时不能 瞬 间动 作保 ０ｍ 建议 采用 多绞 线并 安装 可 抑制 高频 振荡 的交 护 设备 ，会 出现风 机损 坏 、电机 被烧 毁 的现 流输 出 电抗器 ， 免 电机绝 缘 损坏 、 电流 过 象 。根 据 电动机 的特性 可知 电动机 的调 速原 避 漏 大和 变频 器频 繁保 护 。 理， 异步 电动 机输 出轴 转速 （ 称 电机 转 速 ） 简 １ 电动机 ． ５ 为： 下 汽轮 机需 要 的运 行条 件 ， 操作 简便 ， 制灵 控
工 业 技 术
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火 电厂 直接 空冷 系统 变频调 速及 效 果分析
高正 斌
（ 神华 陕西国华锦界能源有限责任公 司， 陕西 神 木 ７ ９ ０ ） １３ ０
高效 运行具 有 重要 意义 。 关键 词 ： 火电厂 ； 空冷 系统 ； 汽轮机 ； 变频调 速 ； 效果分析
中 图分类 号 ： ＴＭ６ ２ 文献 标识 码 ： Ａ
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空冷 系统 主要 指 汽轮 机 的排汽 通过 一定 的装 置被 空 气冷 却为 凝结 水 的系 统 ，它与 常 规 湿式 冷 却方 式 （ 湿 冷 系统 ） 主要 区别 简称 的 是避 免 了循环 冷却 水 在湿 塔 中直接 与 空气 接 触所 带来 的蒸发 、风 吹损 失 以及开 式循 环 的 排 污损失 ， 除 了蒸发 热 、 消 水雾 及排 污水 等对 环境 造 成的 污染 。 由于空 冷方 式用 空气 直接 冷却 汽 轮机排 汽 或用 空气 冷却 循环 水再 间接 冷却 汽 轮机 排汽 构成 了 密闭 的系 统 ，所 以在 理论 上它 没 有循 环 冷 却水 的上 述各 种 损 失 ， 从 而使 电厂 的全 厂 总 耗水 量 降 低 ８％左 右 。 ０ 文 章 以 某 发 电 厂 ６０ ０ＭＷ 国产 空 冷 机 组 为 例 ，典 型配 置 为 ８个 单元 共 ５ 台 空冷 凝 汽 ６ 器 。空冷 风机 电 机采用 变 频器 控制 具有 以下 优 点 ：根 据 不 同气 候 条件 改 变 电机 转 速 ， 在 满 足机组 运 行工 况要 求 的前 提下 ，使 风机 经 常在 需要 的低 转 速下 运行 ，噪声 和磨损 都 比 额 定 转速 时 低 ， 利 于节 约 能 源 、 有 环境 保 护 、 降低 维 修费 用并 延长 设 备寿命 ；实现 电动 机 的软 启 动 ； 电动 机 提供各 种保 护 功能 ； 对 方便 改变 电动机 的转 向，实现 部分 空 冷风 机逆 向 运行 ； 速灵 敏 、 性度 好 。 调 线 １空冷风 机变 频调 速系 统组成 及结 构
摘 要 ： 空冷 系统 在 火电厂设 计 中是一 个 非常 重要 的设计 技 术， ， 火 电厂空 冷 系统节 能改造 及优 化运 行 的关键 问题 应 进行 直接 因此 对 深入研 究， 确定 空冷机 组 的优化 运行 方案 ， 于提 高我 国空冷 机组 的 国产 化 水平 ， 对 实现 火电厂 节 水和 节能 降耗 ， 保证 空 冷机 组 安全 、