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热电厂热网循环泵高压变频改造使用与剖析

1 概述呼和浩特金桥热电厂现有装机容量为2伊300 MW,选用5 台1 000 kW的热网循环水泵,通过18 km的无补偿管道,向热力用户提供六个月的供热量。由于供

1 概述

呼和浩特金桥热电厂现有装机容量为2伊300 MW,选用5 台1 000 kW的热网循环水泵,经过18 km的无补偿管道,向热力用户供给六个月的供热量。因为供热体系本身的特色,热网循环体系在运转中首要保证水循环安稳和压力安稳,即操控好水位、水压到达安全运转的意图。机组在供热期间,当供热负荷改动时需求调理水量,而电机的出力并没有改动,其耗费的厂用电率是相当可观的。当时节能环保已成为各发电企业有必要完结的硬指标,所以下降厂用电率,合理分配设备运转办法是急需解决的问题。因此对热网循环泵进行高压变频器技术改造,经过调理压力、改动电机转速来操控流量,可以便利地调整机组的供热量,不光具有非常大的节能潜力,并且到达了管道稳压的最佳作用。

2 水泵变频改造节能原理

异步感应电动机的转速n与电源频率f、转差率s、电机极对数p 之间的关系为n=60f(1-s)/p,改动其间任何一个参数都可以完成转速的改动。变频器是经过改动电源频率f 的办法来改动电动机转速的。

水泵的流量与压力的殷实度以及设备的非满负荷运转导致水泵的运转工况点与规划高效点相违背,从而使水泵的运转功率大幅度下降。一般情况下,如选用阀门调理的水泵,在两者违背10豫时,功率下降8豫左右;违背20豫时,功率下降20豫左右;而违背30豫时,功率则下降30豫以上。

这关于选用阀门调理流量的水泵,是一个不可避免的问题。可见,在水泵的用电量中,很大一部分是因其类型与管网体系的参数不匹配及调理办法不妥而被调理阀门耗费掉的。因此,改进泵的调理办法是进步运转功率,下降耗电量的最有效途径。

图1 给出了离心式水泵不同调理办法耗电特性比较曲线,图2 给出了阀门调理和变速调理办法时,泵的功率原流量曲线。

由图2可知,在泵的流量由100豫下降到50豫时,变速调理与阀门调理办法比较,泵的功率均匀高出30豫以上。因此,从节能的观念来看,变速调理办法为最佳调理办法。当选用定速驱动时,水泵靠阀门开度来调理流量,除产生很多的节省损耗外,调理反应速度也慢。选用调速驱动后,体系的可控性进步了,响应速度加快了,操控精度也进步了。从而使整个体系的操控功能大大改进,进一步节省能源。一起,选用变速调理今后,可以有效地减轻叶轮和轴承的磨损,延伸设备运用寿命,下降噪声,大大改进起动功能。工艺条件的改进也可以产生巨大的经济效益。

3 热网循环泵变频改造计划

3.1 改造目标

金桥热电厂有5 台热网循环水泵,选用两套北京合康亿盛科技有限公司出产的“一拖二”高压变频设备,别离带1#、2#与3#、4#热网循环泵电机,对5# 热网循环水泵暂不作技术改造。运转人员可依据供热量的巨细投入一台或两台热网循环泵变频运转。当1#、3#热网循环泵变频运转时,2#、4#热网循环泵工频旁路,反之当2#、4#热网循环泵变频运转时,1#、3# 热网循环泵工频旁路。当运转的变频泵产生毛病时,备用工频泵连锁发动,保证供热体系运转安稳。

3.2 改造逻辑规划

因为热网热负荷调理以调理汽轮机抽汽量为调理办法,所以热网循环泵首要以安稳供热管网压力为调理办法。热网循环泵变频调理以热网供水压力为被调量,经过变频调理热网循环泵转速来调理供水压力。为避免泵组在低转速时呈现共振的现象,将泵的最低转速设定为900 r/min(电机工频额外转速为1489 r/min)。

3.3 改造后的画面操作

因为选用“一拖二”装备,1#、2# 泵同享一号变频器调理器,3#、4# 泵同享二号变频调理器。泵变频发动时先合与其对应的6 kV 开关,给变频器供电,再按变频器发动按钮发动变频器,之后操作相应调理器调理供水压力。当投入主动调理时,在操作画面的设定块上设定所需的供水压力,并可经过偏置块设定两台变频泵的转速偏置,偏置数值为一号变频器转速减二号变频器转速的差值。当发动第二台变频泵后,手动调理使两台变频泵转速调至共同,再投入主动调理。

因为该变频器不可以联启,所以变频泵不能作为备用泵运转,只能挑选工频泵作为备用泵运用,泵的连锁投入办法与改造前共同。

3.4 改造后高压变频器运转办法

两套“一拖二”高压变频设备,别离带1#、2# 与3#、4# 热网循环泵电机,具有手动切换办法(虚线部分为新添加部分),如图3 所示。

高压变频器运转办法分为就地操控及长途操控两种。长途操控状况时,DCS 输出的转速指令信号盯梢高压变频器转速反应;就地操控时,对高压变频器进行远方操作无效。

高压变频器受DCS 操控时分主动和手动两种办法。手动状况时,运转人员经过改动DCS 操作画面转速操控块操控高压变频器转速,完成对热网的调理。

4 改造后的节能作用比照剖析

依据现有供热面积,单台热网循环泵运转即可满意热用户要求。现将3#热网循环泵变频改造前后电流的改动及耗费的电量进行比较(以2008年10 月20 日改造前与2008 年11 月8 日改造后全天运转数据核算值进行比较)。

运转办法:10 月20 日单台3# 热网循环泵工频运转,11 月8 日单台3#热网循环泵变频运转。电流改动及耗费的电量如表1 所列(热网循环泵电机功率因数0.83。由表1 知改造后均匀每小时节省电量419.6 kW·h。电力上网价按0.285元/ kW·h 核算,每年热网循环泵变频运转按六个月算,则每台热网循环泵变频运转节电效益约为0.285伊419.6伊24伊18越51.7(万元)。

5 结语

金桥热电厂热网循环泵电机增设两套变频设备后,设备运转安稳,机组的供热量调整便利,每年因单台变频运转节能带来的直接经济效益最少约为45 万元,节能效益明显。

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