高壓變頻器在浙能蘭溪發(fā)電廠的應用

1、高壓變頻器在浙能蘭溪發(fā)電廠的應用論文導讀：浙江浙能蘭溪發(fā)電廠總裝機容量為4600MW，每臺機組配置兩臺互為備用的凝結水泵，流量調節(jié)采用傳統(tǒng)的閥門調節(jié)方式。為了進一步提高設備利用率，節(jié)能降耗，降低廠用電率。在凝結水泵變頻改造后近半年的實際運行過程中，證明了高壓變頻器節(jié)能效果明顯，值得在設計和對電廠其它高壓輔機的改造中推廣。關鍵詞：高壓變頻器，凝結水泵，節(jié)能0.引言浙江浙能蘭溪發(fā)電廠總裝機容量為4600MW，每臺機組配置兩臺互為備用的凝結水泵，流量調節(jié)采用傳統(tǒng)的閥門調節(jié)方式。因而存在節(jié)流損失大，能量浪費嚴重；機組調峰時凝結水泵運行效率大幅度降低；調節(jié)頻繁易導致閥門和執(zhí)行機構損壞，設備維護量大；電機

2、工頻啟動對電網(wǎng)和電機造成較大沖擊等弊端。為了進一步提高設備利用率，節(jié)能降耗，降低廠用電率。經(jīng)過長時間調研，蘭溪發(fā)電廠選用了西門子羅賓康完美無諧波變頻器，于2009年4機組大修期間將4機凝結水泵進行了變頻改造。在凝結水泵變頻改造后近半年的實際運行過程中，證明了高壓變頻器節(jié)能效果明顯，值得在設計和對電廠其它高壓輔機的改造中推廣。1.凝結水泵變速節(jié)能原理浙江浙能蘭溪發(fā)電廠每臺機組配置兩臺100容量的凝結水泵，每臺水泵配備一臺6kV交流電機，功率為2200kW，凝結水泵的系統(tǒng)簡圖如圖1所示。圖1 凝結水系統(tǒng)簡圖由于電網(wǎng)調峰的需要，蘭溪發(fā)電廠4臺機組夜間低負荷運行時間長，白天負荷變化頻繁，凝結水泵大部分

3、時間在中、低負荷狀態(tài)運轉。免費論文網(wǎng)。而凝結水泵采用定速方式運行，出口流量只能依靠控制閥門調節(jié)，節(jié)流損失、出口壓力高，系統(tǒng)效率低。圖2 水泵調速時的H-Q曲線即可概括為：流量Q和轉速N的一次方成正比；揚程H和轉速N的二次方成正比；軸功率P和轉速N的三次方成正比。由以上分析可知，當轉速下降50時，流量下降50，揚程下降75，功率下降87.5，即功率與轉速成3次方的關系降低。如果不用減小出口閥開度的方法控制流量，而是將泵的轉速降低，隨著泵輸出壓頭的降低，消耗在閥門上的功率完全可以避免，這就是水泵變速運行的節(jié)能原理。根據(jù)異步電動機轉速表達式N=60f（1S）/P可知，交流電動機的轉速N與電源的頻率f

4、成正比，通過變頻裝置將電網(wǎng)50Hz的固定頻率轉變成為可調頻率，即可實現(xiàn)交流電動機無級調速，從而達到使凝結水泵變速運行以節(jié)能的目的。2.使用高壓變頻器后的效益分析蘭溪發(fā)電廠4機組凝結水泵進行變頻改造后，凝結水泵變頻運行時，變頻器控制凝結水母管壓力，除氧器水位調節(jié)閥控制除氧器水位。當滑壓運行時，變頻自動控制的壓力定值是一個隨給水流量變化的折線函數(shù)，且允許操作員對凝結水母管壓力設定值有一定的干預，使凝結水泵在滿足機組正常運行要求前提下，控制凝結水母管壓力最小，凝結水泵在允許的最低轉速運行，從而達到節(jié)能目的。表1是蘭溪發(fā)電廠3機組（未進行凝結水泵變頻改造，凝結水泵工頻運行）與4機組（已經(jīng)進行凝結水泵變

5、頻改造，凝結水泵變頻運行）在負荷相同情況下的凝結水泵部分運行數(shù)據(jù)。表1 凝結水泵工頻與變頻實際運行狀況性能對比 機組負荷/ MW #3機組運行凝結水泵電流（工頻運行）/A 4機組運行凝結水泵電流（變頻運行）/A 降低電流/A 節(jié)能效果 300 149 83 66 44.3 350 158 89 69 43.67 400 161 96 65 40.37 450 166 107 59 35.54 500 171 112 59 34.50 550 180 120 60 33.33 600 185 133 52 28.11 由表1數(shù)據(jù)分析可得，蘭溪發(fā)電廠4機組凝結水泵變頻改造后節(jié)能效果顯著。根據(jù)蘭溪發(fā)

6、電廠2009年全年平均負荷率74.8即448.8MW經(jīng)粗略計算，4機組凝結水泵變頻改造后年均耗電量減少約1.7325960.9524365510.245萬kW/h。實際上，凝結水泵采用變頻調節(jié)后，大大減少了水泵、凝結水管道及閥門維護工作量和維修費用，這方面的收益也是非?？捎^的。變頻調速不僅節(jié)能效果顯著，還明顯改善了系統(tǒng)的安全可靠性。變頻調速解決了啟動時大電流對電機的沖擊，延長了電機的使用壽命。免費論文網(wǎng)。異步電機直接啟動時，其最大啟動電流約為額定電流的7倍，采用星三角啟動也達到了45倍，而變頻啟動時，基本上無沖擊電流，其電流是從零開始，隨著轉速的上升而增加，最大不會超過額定電流，這就消除了大啟

7、動電流對電機、傳動設備和主機的沖擊，降低了日常的維護保養(yǎng)費用，延長了電機的使用壽命。采用變頻調速后，低負荷時，凝結水泵低速運轉，泵必須的汽蝕余量（NPSH）降低，降低了泵內發(fā)生汽蝕的可能性（因泵必需的汽蝕余量近似與轉速的平方成正比），提高了凝結水泵的運行可靠性。變頻調速改變了電機轉速變化的加減速特性曲線，沒有應力負載作用于軸承上，延長了軸承、電機的壽命。同時有關數(shù)據(jù)說明，機械壽命與轉速的倒數(shù)成正比，降低凝結水泵轉速可成倍地提高凝結水泵壽命，凝結水泵使用費用自然就降低了。變頻調節(jié)時，由于小流量時的轉速低，這就降低了泵及系統(tǒng)的噪聲，改善了運行環(huán)境。同時由于顯著的節(jié)能效果，降低了電廠污染物的排放量，產(chǎn)生了巨大的社會效益。3.結束語蘭溪發(fā)電廠4機組凝結水泵加裝了變頻裝置，將凝結水泵由原來的定速運行改造為變頻無級調節(jié)運行，一方面減少了運行中的節(jié)流損失，凝泵電流下降，起到節(jié)能作用，另一方面由于凝結水泵出口水壓的下降，大大改善了凝結水系統(tǒng)的工作條件，減少了泄露，降低了檢修工作量，取得了較為明顯的安全和經(jīng)濟效果。采用高壓變頻器對電廠高能耗用電設備如：引風機、循環(huán)水泵等進行技術改造，不僅能收到直接的降低廠用電率、降低供電煤耗，增大上網(wǎng)電量帶來的直接經(jīng)濟效益，而且設備乃至機組的安全可靠性也得到提高，減少機組故障帶來的隱形經(jīng)濟效益。免費論文網(wǎng)。高壓變頻器技術在發(fā)電