變頻調速技術(shù)在電廠(chǎng)循環(huán)水系統中的應用

行業(yè)交流99變頻調速技術(shù)在電廠(chǎng)循環(huán)水系統中的應用唐真真(山東石橫特鋼集團有限公司裝備部,泰安271612)摘要:針對電廠(chǎng)循環(huán)水泵存在的低效、高能耗狀況,研究將循環(huán)水泵由原來(lái)的工頻運行方式改為變頻控.制,提高系統負載運行效率,延長(cháng)備件使用壽命,最終達到最佳的節能效果。關(guān)鍵詞:變頻控制循環(huán)水 節能壽命引言造，將6臺循環(huán)水泵中的4臺水泵由原來(lái)的工頻運行方我國是能耗大國,能源利用率較低,而能源儲備相對式改為變頻器控制,這樣不僅可以達到調節循環(huán)水量、水不足。多年來(lái)國家大力提倡節約能源、保護環(huán)境,并重點(diǎn).壓、節省電能的目的而且通過(guò)此方法還可以解決循環(huán)水.支持發(fā)展變頻調速技術(shù)。目前高壓變頻器已經(jīng)成為許多泵氣蝕的問(wèn)題，,提高了控制精度,延長(cháng)循環(huán)水泵葉輪的使新建項目的標準配置。如很多新上火力發(fā)電機組已把凝結水泵采用變頻調速作為輔機招標的標準項目，變頻調2關(guān)鍵技術(shù)及工藝速技術(shù)應用廣泛,高壓變頻器市場(chǎng)前景廣闊。通過(guò)對目前運行情況分析，調節泵出口閥門(mén)開(kāi)度到變頻調速技術(shù)應用在鋼鐵行業(yè)的節能效果顯著(zhù),例如20% ~ 30%之間,調整泵出口壓力為0.32MPa時(shí),才能將泵邢臺鋼鐵有限責任公司動(dòng)力廠(chǎng)兩臺75t燃氣鍋爐，其配套的振動(dòng)控制在4.5mn/s以下。冬季3臺循環(huán)水泵運行總管壓高壓引風(fēng)機電機為400kW ,為保證正常運作,需通過(guò)調節力0.20MPa,夏季四臺循環(huán)水泵運行總管壓力為0.25MPa。電進(jìn)口風(fēng)門(mén)控制，進(jìn)口風(fēng)門(mén)實(shí)際開(kāi)度在36% ~ 40%，且動(dòng)作機改為變頻調節后，調整運行頻率，使循環(huán)泵出口壓力為頻繁,所以風(fēng)門(mén)浪費掉了很大一部分功率。引人兩臺高壓0.2MPa即能減少用電量同時(shí)解決了水泵氣蝕問(wèn)題。變頻器后，節電率分別高達57.3%和61%，每年可節電在循環(huán)水泵變頻器室安裝4臺合康THIVERT型號:364萬(wàn)千瓦時(shí),如果按0.5元/千瓦時(shí)計算,企業(yè)一年節省YKK500- 6500KW 10KV 960r/min高壓變頻器。給10KV I電費高達182萬(wàn)元,如此算來(lái)不到一年時(shí)間企業(yè)便可收回段1#、2#循環(huán)水泵、10KVI段4#.5#循環(huán)水泵上增加高設備成本。壓變頻器。為了充分保證系統的可靠性,考慮到變頻調速1現狀概述系統退出運行后不影響生產(chǎn),確保循環(huán)水系統正常運行，山東石橫特鋼集團有限公司發(fā)電車(chē)間原設計為6臺結合實(shí)際運行狀況.設計為變頻器加裝工頻旁路裝置,當循環(huán)水泵為兩臺機組供水,主要是向汽輪機凝汽器、冷油變頻器因故障時(shí),變頻器退出運行，可將電機直接手動(dòng)切器、空冷器提供冷卻水運行方式為開(kāi)二備- -。循環(huán)水泵是換到電源工頻情況下運行,恢復到原有工頻運行方式。電廠(chǎng)高耗能設備,目前循環(huán)水泵為工頻運行,電機直接啟3主要設備參數動(dòng),調節水量是依靠調整泵出口閥門(mén)開(kāi)度在20%~ 30%之(1)循環(huán)水泵參數:型號:KQSN700-N20/585; 流量:間來(lái)實(shí)現,導致負載運行效率較低,大量電能浪費。2000-3750- -4500m/h;揚程:36- -32- -29m ;必須氣蝕余量:7m.另外循環(huán)水泵在調試過(guò)程中普遍存在氣蝕的情況,氣(2)循環(huán)水泵電機主要技術(shù)參數:型號:YKK5004 -6;蝕現象明顯,氣蝕聲音、泵體振動(dòng)較大。通過(guò)提高水池水功率:500kW;電壓:10kV;轉速:988r/min;功率因數:0.83;額位，調整循環(huán)泵出口壓力在設計工況0.32MPa運行時(shí),才定電流:37.1A。能保證泵的振動(dòng)在4.5mm/s以?xún)?滿(mǎn)足兩臺汽輪機組用水.4改造前后對比分析以及經(jīng)濟指標性能變化需要。如果全開(kāi)泵出口閥門(mén),泵振動(dòng)值達到11mm/s,氣蝕(1)改造后全開(kāi)泵出口閥門(mén)，通過(guò)變頻調整電機轉現象更加明顯。前期經(jīng)過(guò)和水泵供貨廠(chǎng)家多次溝通,針對速,達到滿(mǎn)足循環(huán)水流量、壓力的要求,解決了水泵氣蝕出現的問(wèn)題,設備供貨廠(chǎng)家免費提供- -臺低揚程、氣蝕稍的情況，延長(cháng)葉輪的使用壽命,降低設備維修成本,節能低的葉輪。2014年1月開(kāi)始使用后，電機運行電流降低降耗，為公司創(chuàng )造更大的經(jīng)濟效益。2A,雖然氣蝕聲音有所減小,但是仍要依靠調整泵出口閥(2)改造前,循環(huán)水泵工頻運行,電機電流為33A;改門(mén)開(kāi)度在20%~30%之間，才能將泵振動(dòng)控制在4.5mm/s造后,全開(kāi)泵出口閥門(mén),預計電機的電流為23A就可以滿(mǎn)以下。更換下來(lái)的葉輪在運行不足5個(gè)月的情況下，檢查足需要。根部有明顯氣蝕連續坑點(diǎn),按此情況連續運行,葉輪使用5效益核算壽命不會(huì )超過(guò)12個(gè)月。5.1經(jīng)濟效益中國煤化工綜上所述，發(fā)電車(chē)間計劃對循環(huán)水泵運行方式進(jìn)行改(1)直接紹YHCNM HG下轉第102頁(yè))102現代制造技術(shù)與裝備2014第4期總第221期原來(lái)學(xué)很多知識又不會(huì )解決實(shí)際問(wèn)題的情況，學(xué)生做中(24).學(xué)、學(xué)中做學(xué)做合一,綜合素質(zhì)得到全面提升。下一步的工作是進(jìn)--步加強教學(xué)情境的設計和教學(xué)組織的優(yōu)化,Reform and Practice of NC Machine Installation and以進(jìn)一-步提高教學(xué)效果。Commissioning Curriculum Based on Project -TeachingSONG Ga(Shandong Vocational College, Jinan, 250104)參考文獻Abstract : NC machine installation and commissioning is a course[1] 徐文濤.數控維修課程有效教學(xué)研究[J]. 現代企業(yè)教育,of strong practicality and professionalization, mainly support curriculum2011(5).of training electrical and mechanical equipment insallation,[2] 湯彩萍數控系統安裝與調試[M].北京:電子工業(yè)出版社，onmnisoning and maintenance of occupation abilty. This course is2009.going along with the project curriculum reform, based on the typical[3] 張濤，王秋紅.論“案例教學(xué)法”在《數控機床故障診斷與維tasks of NC machine installation and commissioning， which improves修》課程中的應用[J].科技信息,2008(29).the teaching efect[4] 李學(xué)光,張樹(shù)仁.“數控機床故障診斷技術(shù)”課程建設意義及Key words :NC machine, itsallation， commissioning， project,授課方法的探討[J].長(cháng)春理工大學(xué)學(xué)報(社會(huì )科學(xué)版),2011curriculum reform(上接第99頁(yè))臺泵小時(shí)用電量為:PI=V3U.I.特別是在當今面臨能源危機的條件下，節能降耗不僅有COSφ=1.732x 10x 33 x0.83=474.4kWh。在滿(mǎn)足單臺循環(huán)近期的直接經(jīng)濟效益,更有長(cháng)遠的社會(huì )效益。泵流量3750m2/h,壓力不低于0.20MPa條件下,使用變頻6結語(yǔ)器調節后,水泵功率為:P2=1.1 x(QxH)/(367x η)=1.變頻調速技術(shù)是當今節電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品. 1 x(3750 x 20)/(367 x0.7)=321.1kW。 較工頻運行,每臺.質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調泵每小時(shí)節約用電量為: OP=P1-P2=474.4 -321.1≈速以其優(yōu)異的調速和起制動(dòng)性能,高效率、高功率因數和153.3kW.節電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內外4臺循環(huán)水泵每年節約用電量而為公司創(chuàng )造的經(jīng)濟公認為最有發(fā)展前途的調速方式。隨著(zhù)變頻調速技術(shù)的效益為368萬(wàn)元:153.3kW x24hx365天x98%x4臺x不斷發(fā)展,變頻調速技術(shù)在電廠(chǎng)循環(huán)水系統中的應用將具0.7元/kWh =368萬(wàn)元。有更為廣闊的前景。計算依據:水泵流量按照設計流量3750m/h,揚程按照實(shí)際使用20m,泵效率0.7% ,367是固定常數,夏季作業(yè)率:98%計算,電價(jià)按照0.7元kWh計算。(2)降低維修費用:從目前葉輪使用情況看,葉輪壽[1]王廷才,屈保中,黃長(cháng)喜.變頻調速系統設計與應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.命估計在12個(gè)月，運行第三年開(kāi)始就準備更換葉輪,平[2]李良仁變頻調速技術(shù)與應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.均每年可減少更換泵葉輪費用16萬(wàn)元。[3]徐甫榮.高壓變頻調速技術(shù)應用實(shí)踐[M].北京:中國電力出版效益合計:368 + 16=384萬(wàn)元社2007.(3)間接效益:減少維修人員、操作人員的工作量;降[4]何忠變頻調速裝置在電廠(chǎng)中的應用[J].福建能源開(kāi)發(fā)與節約,2002,(1):32-34.低由于泵葉輪氣蝕,循環(huán)水帶氣,造成的汽輪機凝汽器、[5] 熊濤.火力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水泵變頻調節性能分析[M].北京:中冷油器等換熱設備受熱不均的隱患，保證發(fā)汽輪機組安.國電力出版社,2005.全、經(jīng)濟、穩定運行。5.2社會(huì )效益Application of Frequency Control Technology in電能源是我國主要的工業(yè)能源,采用變頻調速技術(shù)是Water System of Thermal Power Plant Cycle提高用電設備運行效率的重要途徑，為實(shí)現社會(huì )節能減TANG Zhenzhen排目標提供了關(guān)鍵性的技術(shù)支撐。(Shandong , Shiheng Special Steel Group Co.，, LId. EquipmentDepartment, Tai'an 271612)隨著(zhù)電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)Abstract: In view of the existing power plant circulaing water展,電氣傳動(dòng)技術(shù)正經(jīng)歷著(zhù)比較大的革新。應用于工業(yè)生pump fficiencey, high energy consumption of circulating water pump,產(chǎn)領(lǐng)域的高壓感應異步電動(dòng)機，已經(jīng)可以進(jìn)行直接的電子控制，即由原來(lái)的改變其它機械環(huán)節的控制方法到直variable- frequency control system load, to improve operation fficiency,接改變供給的交流電源的頻率和幅值的變壓變頻控制方prolong service life of spare parts, and achieve the best energy savingeffect.法，進(jìn)行速度調節和位移控制,從而可以提高生產(chǎn)工藝，Key words中國煤化工ulating water pump,降低能源消耗。應用交流變頻調速技術(shù)，節能效益顯著(zhù)。energy saving,:YHCNM HG