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宝盈:利德华福高压变频器在大唐盘山电厂600MW机组一次风机上的应用

作者:宝盈 时间:2021-06-03 08:45
本文摘要:1、工程概况大唐国际盘山发电公司现有2台发电机组,皆为600MW机组。两台机组锅炉分别装有两台一次风机,风量调节为入口挡板调节方式,由于这样的调节方法意味着是转变地下通道的流通阻力,而驱动源的输出功率并没转变,节流损失相当大,浪费了大量电能,导致厂用电亲率低,发电成本容易减少。同时,电机启动时会产生5~7倍的冲击电流,对电机包含伤害。 变频调压系统以其节约能源效益明显,调压精度高、范围长,电力电子维护功能完善,及更容易构建自动通信等特点,获得了广大用户和市场的接纳。

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1、工程概况大唐国际盘山发电公司现有2台发电机组,皆为600MW机组。两台机组锅炉分别装有两台一次风机,风量调节为入口挡板调节方式,由于这样的调节方法意味着是转变地下通道的流通阻力,而驱动源的输出功率并没转变,节流损失相当大,浪费了大量电能,导致厂用电亲率低,发电成本容易减少。同时,电机启动时会产生5~7倍的冲击电流,对电机包含伤害。

变频调压系统以其节约能源效益明显,调压精度高、范围长,电力电子维护功能完善,及更容易构建自动通信等特点,获得了广大用户和市场的接纳。在运营的安全性可靠性、加装用于便利性、修理确保简陋性等方面,也给使用者带给了很大的益处,使之沦为企业电机节约能源方式的选用。为了节能降耗、提升机组调节性能,电厂经多方实地考察证书,要求使用北京利德华福电气技术有限公司生产的2400KW/6KV变频调压系统。该项目主要设备还包括:高压变频器4台、强迫式密封加热装置2套、空水冷却系统4套。

系统需要构建一次风机设备的变频调压运营,保持风压平稳,系统不具备完备的枪机、联锁和设备维护等功能。变频器符合DCS原先掌控逻辑的模块及掌控必须,需要根据单台锅炉运营工况、运营方式等信息自动构建两逆、两工、单台变频或单台工频的风压自动调节掌控功能。

2、一次风机变频系统方案大唐盘山发电有限责任公司#3、#4炉一次风机为2400kW电动机。通过对现有一次风机动力系统的研究、分析,综合其中不存在的问题,以先保证系统安全可靠,结构合理,获取最佳性价比方案的原则对系统展开改建方案设计。

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(以#3炉为事例)系统主要功能:1)#3炉31一次风机变频运营、#3炉32一次风机变频运营;2)#3炉31一次风机工频运营、#3炉32一次风机工频可用;3)单工频运营;4)单变频运营;5)变频运营方式下,风压自动扭矩调节;6)工频运营方式下,风压自动阀门调节;系统使用一拖一手动工/变频转换方案,它是由3个高压隔绝电源1G、2G和3G构成(见上图)。变频运营时,1G和3G开口,3G插入;工频运营时,2G开口,1G和3G插入。高压变频调压系统,具备下列功能:1)电机拖风机可实现软起动(低速电流从零到额定值光滑过渡性、无冲击)和软制动器。

2)可实现线性调压,系统调频范围0~50Hz。3)调压区段内的设备调节和优化掌控由机组DCS已完成,DCS负责管理收集模拟量、电源量等信号,变频器输入的模拟量、电源量信号全部转入DCS系统,构成闭环控制,同时构建涉及辅机联锁功能等。4)系统另设就地和远方两种掌控途径,就地掌控是在变频器处通过变频器触摸屏展开操作者或应急处置;远方掌控是在掌控室内展开,分成两种工作方式:一种为远方手动方式,在这种工作方式下,操作员通过DCS系统的CRT手动等价信号,调节变频器,转变电机扭矩,超过调节风量的目的;一种方式为远方自动方式,在这种工作方式下,扭矩等价是在DCS系统中根据工况运用涉及算法展开运算,得出结论适当风压值,转换成对应频率值,输入给变频器,调节风机的速度,使系统参数追随等价值变化,从而超过自动调节风量的目的。

5)信息传送:变频器可以构建同机组DCS系统的双向信息传送,可已完成自临床、报警和接管指令的功能。变频器可获取给DCS系统如下参量:输入扭矩、输入电流、变频器温度等对系统信息,通过4~20mA电流源模拟量输入。获取的电源量有:变频器报警及故障信息、启停状态信息、高压电源掌控信号(高压合闸容许、高压电源应急分断)等。变频器接管的DCS的模拟量信号为远控扭矩等价,电源量为远方始/停车、高压准备就绪信号等。

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6)完善的维护功能:变频器内维护配备齐全,有运营中门口、加热风扇停驶、变频器短路、输出电压过较低、阻抗肇事、功率单元出现异常、短路等各种类型报警检测功能,并几乎不具备对自身及电机的维护功能。7)安全性运营确保:a.机组运营过程中,由于各种原因再次发生厂用电转换,不会导致掌控电源消失,变频器两路电源可自动转换。b.当变频器经常出现单元故障,变频器可将故障单元旁路,并降额运营,防止不必要的停机。

c.当变频器整体故障或掌控电源消失或按下应急停机按钮时,高压变频器高压电源跳闸,截断电源,同时参予联锁。8)系统的变频风机构建变频供电和电网供电互相转换运营,可手动转换,当变频器再次发生出现异常后,风机仍必须运营,这时可将电机转换到工频电网低速。9)变频风机具备互锁功能,保证同一电机不经常出现变频、工频同时驱动,具备完备的维护、报警功能(还包括信号检测系统在内)。

3、变频冷却系统方案高压变频器对运营环境温度一般来说拒绝在0~40℃,环境粉尘含量高于950ppm。过低的温度不会导致变频器温度短路维护而跳闸,粉尘含量过低造成变频器通风滤网替换清除确保量过低,减少维护费用。

因此,使用何种加热方式和系统结构至关重要。按照高压变频器运营效率96%展开计算出来:变频器的仅次于风扇功率为:变频额定功率4%。根据现场的实际情况,综合考虑到冷却系统的投资和运营成本、设备确保量、无故障运行时间等因素,最后要求使用综合风扇的方案:空水冷+强迫密封冻+室内空调即:在冬天等环境温度较低的情况下,利用电厂内自身的加热水资源,就可以符合变频器的风扇拒绝;当转入夏季时,由于环境温度的增高和电厂负荷的减少,利用空水冷强化制密封冻的方式可以很快高效的将变频器弥漫的热量排泄室内,以确保设备的安全性运营;为了应付极端、类似情况,在变频器室内另外又布置了两台5P空调,以待不时之需。

布置图如下:3#机组31一次风机变频器室改建后布局4、节约能源分析计算出来3)节约能源计算出来  通过流体力学的基本定律由此可知:风机、泵类设备皆科平方转矩阻抗,其扭矩n与流量Q,压力H以及轴功率P具备如下关系:Qn,Hn2,Pn3;即,流量与扭矩成正比,压力与扭矩的平方成正比,轴功率与扭矩的立方成正比。即当电机扭矩叛为额定扭矩的80%时,调压系统(高压变频器+电机)从电网外侧吸取功率大约再降额定扭矩时的51%,因此,若工艺拒绝系统风量上升即一次风机扭矩下降时,节约能源效果十分显著。用户通过将近一年的仔细观察、较为,根据四季负荷变化平均值下来,一年按7000小时计算出来,一台引风机的高压变频器可以节约能源2902200kW,按发电成本电价0.2553元/kWh计算出来,一台一年节约74.1万元,4台一年可节约电费296.4万元。

5、结论大唐盘山电厂600MW机组一次风机变频改建的顺利,为今后大型机组上应用于国产高压变频器获取了较好的应用于经验,同时也证明了北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频器技术先进设备、性能平稳,需要几乎符合现场的市场需求。其中的综合性风扇方案,大大降低了风扇所需的电能,减少了运营维护费用,有一点大力推广。


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