3號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵電機(jī)加裝變頻器項(xiàng)目

1、PAGE PAGE 1PAGE PAGE 35技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 項(xiàng)目名稱(chēng)：3號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵電機(jī)加裝變頻器項(xiàng)目 建設(shè)單位：河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司 批 準(zhǔn)：審 核：編 制：2010年6月技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)3號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵電機(jī)加裝變頻器項(xiàng)目主要構(gòu)成可研編制人尹彥民負(fù)責(zé)部門(mén)生產(chǎn)技術(shù)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人尹彥民一、項(xiàng)目提出的背景及改造的必要性（需要改造設(shè)備的運(yùn)行簡(jiǎn)歷，設(shè)備銘牌、投運(yùn)時(shí)間、運(yùn)行狀況、技術(shù)狀況及其他有關(guān)技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題，從對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、環(huán)境的影響等方面論證該項(xiàng)目的必要性）滄東公司3號(hào)機(jī)組安裝2臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)，型號(hào)：YKK900-10，額定功率：370

2、0kW，轉(zhuǎn)速：585r/min，額定電流：441A，投產(chǎn)日期：2006年6月投產(chǎn)，生產(chǎn)廠家：上海電機(jī)廠。引風(fēng)機(jī)參數(shù)項(xiàng) 目單 位參數(shù)或說(shuō)明風(fēng)機(jī)類(lèi)型引風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)型號(hào)TDM-VB5型 式立式筒袋多級(jí)泵數(shù) 量（臺(tái)/爐）2進(jìn)水壓力（最小/額定）KPa3.3/4.9流 量m330風(fēng)機(jī)軸功率（BMCR）（kW）2247電動(dòng)機(jī)功率（kW）3700額定電壓（kV）6額定電流（A）419運(yùn)行電流（A）278/282風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）585電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）585滿(mǎn)負(fù)荷風(fēng)量（m3/s）290/286進(jìn)口靜壓（Pa）-2854/-3095滿(mǎn)負(fù)荷風(fēng)門(mén)開(kāi)度（%）50%爐膛壓力（Pa）-141.2發(fā)電廠概況（引自20

3、08年12月22日生產(chǎn)日?qǐng)?bào)）發(fā)電廠名稱(chēng)國(guó)華滄東電廠總裝機(jī)容量（MW）2600單機(jī)容量（MW）600平均發(fā)電負(fù)荷（MW）446.5臺(tái)數(shù)2上網(wǎng)電價(jià)（元/度）0.386廠用電率（%）4.87 項(xiàng) 目單 位數(shù) 據(jù)型 號(hào)TDM-VB5型 式立式筒袋多級(jí)泵進(jìn)水溫度50進(jìn)水壓力KPa（最小/額定）:3.3/4.9軸功率m3/h1840流 量m330揚(yáng) 程%83效 率m3.5必須汽蝕余量r/min988轉(zhuǎn) 速5泵級(jí)數(shù)m3/h460最小流量KW1992.3(在額定流量、揚(yáng)程點(diǎn))外殼設(shè)計(jì)壓力MPa0.5泵體設(shè)計(jì)壓力MPa4.5泵關(guān)斷揚(yáng)程m400泵設(shè)計(jì)臨界轉(zhuǎn)速r/min4400軸承振動(dòng)保證值mm/s1.8軸振報(bào)警值

4、mm/s3.6首級(jí)葉輪形式閉式雙吸首級(jí)葉輪直徑mm495葉輪尺寸（最大/最?。﹎m510/470軸承形式/數(shù)量光面形/4推力軸承額定負(fù)荷KN137泵體尺寸（長(zhǎng)，寬，高）mm7300X2700X2420泵軸長(zhǎng)mm3700+3000首級(jí)葉輪至泵入口尺寸mm3,700密封形式機(jī)械密封密封水流量m3/h1密封水壓力MPa0.2-0.3水泵重量t14.8接口法蘭MPa1.00.6公稱(chēng)壓力MPa4.0詹華德(詹華德) 11:31:424.0接口管子規(guī)格DN750DN700DN400DN400旋轉(zhuǎn)方向（從電機(jī)向水泵看）順時(shí)針解峰(解峰) 11:32:08電站引風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電機(jī)組的重要輔機(jī)，風(fēng)機(jī)的可用性和性能

5、直接影響火電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，尤其是實(shí)施“廠網(wǎng)分開(kāi)，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。從經(jīng)濟(jì)性角度分析，風(fēng)機(jī)是機(jī)組中的電耗大戶(hù)，電站風(fēng)機(jī)的功率消耗可占機(jī)組的1.5%2.3%，降低廠用電率將提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。這也是節(jié)能工作的主要對(duì)象。從可靠性的角度分析，鍋爐輔機(jī)故障造成機(jī)組降負(fù)荷、鍋爐滅火甚至被迫停機(jī)的事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了機(jī)組發(fā)電的可靠性。從這兩方面考慮深入研究鍋爐輔機(jī)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，對(duì)于發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)都具有重要的意義。由于種種原因，風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)輔機(jī)及其高壓拖動(dòng)電機(jī)，其容量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需求，造成大馬拉小車(chē)的結(jié)果，這在客觀上要求輔機(jī)能夠

6、變速調(diào)節(jié)工況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，拖動(dòng)大容量風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)輔機(jī)的高壓廠用電動(dòng)機(jī)的耗電量占廠用電的80%左右。將風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)輔機(jī)高壓廠用電動(dòng)機(jī)改為變頻運(yùn)行后，可顯著降低廠用電率。因此，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率對(duì)降低廠用電率具有重要的意義。2006年7月到2008年10月滄東公司的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，引風(fēng)機(jī)的平均單耗為2.352 kWh/t，電耗為0.687%。因此，引風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)降低電廠的廠用電、提高電廠的綜合效益十分重要。滄東公司引風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率并不高，平均單耗和電耗也高于國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平，分析原因如下：1）由于引風(fēng)機(jī)的容量設(shè)計(jì)存在很大裕量以及機(jī)組經(jīng)常處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，這就導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)。國(guó)

7、外電廠的引風(fēng)機(jī)的流量裕量高達(dá)10%20%,國(guó)內(nèi)大致為10%30%。而滄東公司的引風(fēng)機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)的流量裕量較T.B工況的額定流量則高達(dá)47.2%。大馬拉小車(chē)情況非常嚴(yán)重。而流量調(diào)節(jié)主要依靠風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度進(jìn)行，據(jù)調(diào)查，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)的風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度只有50%，存在大量節(jié)流損失。下表為引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)：名稱(chēng)單位工況1工況2工況3工況4機(jī)組負(fù)荷MW600500400300風(fēng)機(jī)煙氣量m3/s289.3247.4230.9192.6定速風(fēng)機(jī)葉輪效率%48454341風(fēng)量裕量（與T.B相比）%47.254.857.864.7風(fēng)壓裕量（與T.B相比）%56.764.967.571.3實(shí)際電流A757880

8、76實(shí)際電機(jī)輸入功率kW2641.62254.52140.71899.4由上面的分析可以看出，電廠的引風(fēng)機(jī)雖然是先進(jìn)高效的設(shè)備，但是存在設(shè)計(jì)選型不合理的地方，在生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)組負(fù)荷在300 MW到600MW運(yùn)行時(shí)，鍋爐引風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量由192.6m3/s變化到289.3m3/s。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)機(jī)的最佳效率點(diǎn)時(shí)的風(fēng)量462.1 m3/s，雖然風(fēng)機(jī)有靜葉調(diào)節(jié)裝置，但是理論失速線比較長(zhǎng)，使得風(fēng)機(jī)必須調(diào)低靜葉角度，而這樣降低了風(fēng)機(jī)效率，由性能曲線可以查得：靜葉角度為-42，風(fēng)量為300m3/s時(shí)風(fēng)機(jī)效率只有48%，遠(yuǎn)低于風(fēng)機(jī)的最高效率87.6%。同時(shí)風(fēng)機(jī)在低風(fēng)量區(qū)存在“馬鞍”型曲線，風(fēng)機(jī)并聯(lián)容易出現(xiàn) “搶風(fēng)

9、”等問(wèn)題，給鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)，使得性能曲線向左下方移動(dòng)，能夠增大風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，增大風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度，降低節(jié)流損失，同時(shí)也能給鍋爐的安全運(yùn)行提供保證。2）引風(fēng)機(jī)的調(diào)速性能差。由于煙氣量隨負(fù)荷不斷變化，風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)反應(yīng)速度慢，機(jī)組無(wú)法響應(yīng)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化。機(jī)組負(fù)荷在300MW到600MW運(yùn)行時(shí)，鍋爐引風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量也由192.6m3/s變化到289.3m3/s。結(jié)果是導(dǎo)致大量的電能被浪費(fèi)，廠用電率居高不下。3）異步電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流一般達(dá)到電動(dòng)機(jī)額定電流的68倍，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，并影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。以及轉(zhuǎn)速較高，風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重。變頻調(diào)速是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)供電頻率的方法而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)

10、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方式。頻率變化后，電動(dòng)機(jī)基本保持額定轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差損失不增加。變頻調(diào)速的損失只是在變頻裝置中產(chǎn)生的交流損失，以及由于高次諧波的影響，使電機(jī)的損耗有所增加，所以變頻調(diào)節(jié)是一種高效調(diào)速方式。同時(shí)調(diào)速范圍寬，一般可達(dá)10：1（505Hz）。并在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的調(diào)速裝置效率，所以適用于經(jīng)常處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行的負(fù)載。交流變頻調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用于引風(fēng)機(jī)，不僅節(jié)能，而且大大改善了控制品質(zhì)和運(yùn)行工況，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，使設(shè)備的運(yùn)行方式更趨合理，設(shè)備自動(dòng)化程度、控制水平進(jìn)一步提高。雖然高壓交流變頻裝置的一次性投資較大，但它所帶來(lái)的回報(bào)是巨大的、長(zhǎng)期的，大量實(shí)踐也已經(jīng)證明，變頻調(diào)速是風(fēng)

11、機(jī)、水泵類(lèi)設(shè)備的最佳調(diào)節(jié)方式，隨著高壓變頻調(diào)速技術(shù)的成熟，在發(fā)電廠得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)引風(fēng)機(jī)及所屬設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，認(rèn)為對(duì)引風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行變頻改造，可以取得很好的節(jié)能效果，并且改善機(jī)組的控制性能，減輕設(shè)備磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。因此，計(jì)劃對(duì)11、12引風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)施加裝變頻器改造工作。二、國(guó)內(nèi)外調(diào)研報(bào)告：（咨詢(xún)專(zhuān)家意見(jiàn)、國(guó)內(nèi)外解決方案、用戶(hù)使用情況等）1、國(guó)華神木公司引風(fēng)機(jī)電機(jī)容量2200kW，加裝變頻器費(fèi)用約為400萬(wàn)元（2臺(tái)），從改造后運(yùn)行的情況看，節(jié)能效果平均在30%以上，每年節(jié)電約805萬(wàn)kW.h，電價(jià)0.3元/kW.h，每年可節(jié)約8050.3241.5萬(wàn)元。2、國(guó)電莊

12、河電廠引風(fēng)機(jī)電機(jī)容量3500kW，從改造后運(yùn)行的情況看，節(jié)能效果平均應(yīng)在30%以上。該廠11引風(fēng)機(jī)與21引風(fēng)機(jī)在同等負(fù)荷下比較，6kV電機(jī)電流有大幅度降低，11引風(fēng)機(jī)電機(jī)在360MW、450MW、540MW、600MW負(fù)荷下的電流分別為80A、105A、145A、173A，21引風(fēng)機(jī)電機(jī)在同等負(fù)荷下的電流分別為208A、230A、250A、267A，節(jié)能效果顯著。具體情況如下：序號(hào)負(fù)荷(MW)節(jié)電效率(%)136062 245054354042460035按照節(jié)電35，電價(jià)0.3元/kW.h，年運(yùn)行6000h（06年省發(fā)改委指導(dǎo)的利用小時(shí)）計(jì)算，每年可節(jié)約3500350.36000220.5萬(wàn)

13、元。3、昆明二電廠引電機(jī)容量1800kW，從改造后運(yùn)行的情況看，節(jié)能效果平均應(yīng)在30%以上，運(yùn)行反映現(xiàn)變頻泵調(diào)節(jié)效果非常好。在同等負(fù)荷下比較，6kV電機(jī)電流有大幅度降低，節(jié)能效果顯著。具體情況如下：序號(hào)負(fù)荷(MW)節(jié)電效率(%)118048223040328035433032按照節(jié)電30，電價(jià)0.3元/kW.h，年運(yùn)行6000h計(jì)算，每年可節(jié)約1800300.3600097.2萬(wàn)元。對(duì)引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)加裝變頻器改造后，不但可以降低廠用電率，節(jié)省能源，可以實(shí)現(xiàn)如下功能：利用變頻器軟啟動(dòng)功能，避免電機(jī)直接啟動(dòng)引起的電網(wǎng)沖擊和機(jī)械沖擊，防止設(shè)備損壞，保證風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。采用變頻調(diào)速后，可以實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速的平

14、滑啟動(dòng)，這就消除了定速電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的起動(dòng)沖擊電流對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的劇烈沖擊，提高電動(dòng)機(jī)的絕緣及軸承、等設(shè)備的壽命。改善風(fēng)機(jī)的控制性能，機(jī)組可快速響應(yīng)負(fù)荷變化，節(jié)省燃煤。提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平。減輕風(fēng)機(jī)葉輪和軸承的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少維護(hù)成本。降低噪音。技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告三、可行性方案：（從可能設(shè)計(jì)的方案中，選出-個(gè)可供選擇方案，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益上全面論證其先進(jìn)合理性、實(shí)施可行性，對(duì)應(yīng)存在問(wèn)題提出解決方法。對(duì)可選方案進(jìn)行綜合比較，推薦最佳方案?；覉?chǎng)、構(gòu)筑物其土建工程，應(yīng)注意水文，地質(zhì)、地形等資料收集）針對(duì)引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況制定出如下方案：1、手動(dòng)旁路方式由于引風(fēng)機(jī)都是兩

15、臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，可以采用變頻器一拖一方案，每臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)引風(fēng)機(jī)。如下圖所示：上圖中，每一臺(tái)變頻器配一個(gè)工頻旁路刀閘柜，當(dāng)變頻器出現(xiàn)重大故障時(shí)可以通過(guò)旁路柜將風(fēng)機(jī)切換到工頻運(yùn)行。在切換工頻運(yùn)行的過(guò)程中，機(jī)組要降負(fù)荷，并聯(lián)跳對(duì)應(yīng)側(cè)送風(fēng)機(jī)，對(duì)應(yīng)側(cè)風(fēng)門(mén)同時(shí)快速關(guān)閉。此方案中的弊端為，當(dāng)其中任意一臺(tái)高壓變頻器故障時(shí)，機(jī)組需要降一半負(fù)荷。2、自動(dòng)旁路方式（真空接觸器型）上圖中，每臺(tái)高壓變頻器配有自動(dòng)旁路柜，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行，同時(shí)風(fēng)門(mén)配合動(dòng)作，保證風(fēng)量基本維持不變。當(dāng)變頻器故障后，變頻可退出系統(tǒng)完成檢修，變頻器檢修完畢后，利用變頻飛車(chē)啟動(dòng)功能，自動(dòng)同步無(wú)擾動(dòng)將電機(jī)由工頻牽入變頻器運(yùn)行?？?/p>

16、靠保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此方案中的弊端為，旁路系統(tǒng)中采用真空接觸和隔離刀閘方式，運(yùn)行操作復(fù)雜，設(shè)備故障率高，造價(jià)高。3、自動(dòng)旁路方式（真空斷路器型）上圖中，每臺(tái)高壓變頻配有自動(dòng)旁路柜，當(dāng)變頻出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行，同時(shí)風(fēng)門(mén)配合動(dòng)作，保證風(fēng)量基本維持不變。當(dāng)變頻故障后，變頻可退出系統(tǒng)完成檢修，變頻檢修完畢后，利用變頻飛車(chē)啟動(dòng)功能，自動(dòng)同步無(wú)擾動(dòng)將電機(jī)由工頻牽入變頻運(yùn)行。可靠保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此方案的弊端是設(shè)備占用場(chǎng)地大，運(yùn)行操作復(fù)雜，設(shè)備故障率高，造價(jià)高。經(jīng)過(guò)技術(shù)分析和比較后，決定采用第一種方案，并計(jì)劃在1號(hào)機(jī)組C級(jí)檢修時(shí)進(jìn)行11、12引風(fēng)機(jī)電機(jī)加裝變頻器的改造工作。技術(shù)更新改造項(xiàng)

17、目可行性研究報(bào)告四、工程規(guī)模和主要內(nèi)容：（項(xiàng)目的構(gòu)成和范圍（子項(xiàng)目或分項(xiàng)目），站（廠）址選擇，地理位置，線路路徑及接線方案，改進(jìn)后系統(tǒng)的布置，設(shè)備性能及有關(guān)參數(shù)，必要的圖紙、生產(chǎn)準(zhǔn)備及培訓(xùn)情況等）根據(jù)國(guó)華公司設(shè)備招、投標(biāo)管理規(guī)定，對(duì)設(shè)備進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)，選定廠家。與供貨廠家現(xiàn)場(chǎng)共同制定設(shè)備安裝、調(diào)試方案，電源進(jìn)線連接到變頻器的工頻旁路柜進(jìn)線開(kāi)關(guān)，電機(jī)連接到工頻旁路柜的出現(xiàn)開(kāi)關(guān)。工頻旁路柜與變頻器之間的接線由變頻器廠家負(fù)責(zé)。變頻器的運(yùn)行指令由DCS遠(yuǎn)程控制，變頻器狀態(tài)送到DCS系統(tǒng)。變頻器小間建設(shè)，并在變頻器室內(nèi)安裝制冷空調(diào)。變頻器安裝、電纜敷設(shè)及設(shè)備調(diào)試。變頻器試運(yùn)行。設(shè)備移交及對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)

18、。竣工驗(yàn)收及結(jié)算。技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告五、工程實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃：1、工程外部條件（包括工程項(xiàng)目有關(guān)征地、拆遷、賠償?shù)龋┐斯こ添?xiàng)目利用空余場(chǎng)地，不需要征地。2、項(xiàng)目招標(biāo)方式和時(shí)間安排：（1）項(xiàng)目采用招標(biāo)的方式。 （2）招標(biāo)時(shí)間安排在2009年11月3、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃安排（1）工程勘探、設(shè)計(jì)時(shí)間：2010年2月（2）設(shè)備制造（訂貨）時(shí)間：2010年4月（3）安裝、調(diào)試時(shí)間：2010年1號(hào)機(jī)組停運(yùn)檢修期間（4）竣工驗(yàn)收及結(jié)算時(shí)間：2010年12月技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告六、投資估算及概（預(yù)）算明細(xì)表：（1）投資估算表（稅率17%） 單位：萬(wàn)元工程前期費(fèi)0施工費(fèi)8設(shè)備費(fèi)612其它費(fèi)35材料費(fèi)

19、15工程總投資670（2）項(xiàng)目概(預(yù))算明細(xì)表（如有多頁(yè),可另附在報(bào)告后面） 七、預(yù)期效果：（對(duì)改造前后安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況，社會(huì)環(huán)境影響進(jìn)行對(duì)比分析，明確改造后對(duì)于提高系統(tǒng)和本單位安全性，可靠性，節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)等應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)，從提高效益，降低成本，增加利潤(rùn)及對(duì)投資回收等方面進(jìn)行分析）1、變頻調(diào)速后可靠性分析調(diào)速裝置和調(diào)速系統(tǒng)的可靠性是首要的前提，也是發(fā)電廠對(duì)設(shè)備運(yùn)行最關(guān)心的問(wèn)題?？煽啃詥?wèn)題不僅體現(xiàn)在調(diào)速裝置本身，同時(shí)體現(xiàn)在調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，備用手段和切換方式等方面?？傊?，不能因?yàn)椴捎米冾l調(diào)速節(jié)能改造后，使原有設(shè)備可靠性下降，這是得不償失的，相反應(yīng)有所提高。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，采用第一種方案的

20、帶工頻旁路的一拖一變頻調(diào)速方案，自動(dòng)調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定、平滑、品質(zhì)優(yōu)良，啟動(dòng)和運(yùn)行的可靠性增加，運(yùn)行時(shí)的噪音減少，運(yùn)行工況穩(wěn)定，調(diào)節(jié)效率提高，風(fēng)機(jī)變化平穩(wěn)，機(jī)組運(yùn)行的安全性得到提高，DCS控制則更為理想。2、變頻調(diào)速后經(jīng)濟(jì)性分析由于設(shè)計(jì)選型不合理，造成引風(fēng)機(jī)容量遠(yuǎn)大于實(shí)際需要容量，引風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期工作在低效率運(yùn)行區(qū)，通過(guò)變頻調(diào)速改造，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率得到提高，經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，節(jié)能潛力在60%以上，不同負(fù)荷下的節(jié)能潛力如下表：名稱(chēng)單位工況1工況2工況3工況4機(jī)組負(fù)荷MW600500400300風(fēng)機(jī)煙氣量m3/s289.3247.4230.9192.6定速風(fēng)機(jī)葉輪效率%48454341變頻后葉輪效率%7578807

21、6實(shí)際電機(jī)輸入功率kW2641.62254.52140.71899.4變速電機(jī)輸入功率kW1027787683485節(jié)電效率%63.5656869（1）高壓電動(dòng)機(jī)功率在3000kW及以上的，加裝變頻器后約投資900元/kW左右，滄東公司引風(fēng)機(jī)電機(jī)電機(jī)功率為3700kW，投資約為612萬(wàn)元（2臺(tái)），加上安裝變頻器室及其它費(fèi)用（約58萬(wàn)），總費(fèi)用約為670萬(wàn)元。按機(jī)組年運(yùn)行5000h，實(shí)際電動(dòng)機(jī)平均輸入功率為2100kW，平均節(jié)電60%，電價(jià)0.35元/kWh，計(jì)算：每年可節(jié)約2100600.355000220.5萬(wàn)元投資回報(bào)年限按以下公式計(jì)算A=Pi（1+i）n/（1+i）n-1，得到n=3.6

22、年設(shè)備改造后有望在4年內(nèi)收回成本。（2）對(duì)引風(fēng)機(jī)電機(jī)加裝變頻器后，能降低廠用電率約0.22%。（3）附加經(jīng)濟(jì)效益a）利用變頻器軟啟動(dòng)功能，避免電機(jī)直接啟動(dòng)引起的電網(wǎng)沖擊和機(jī)械沖擊，防止設(shè)備損壞，保證風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。b）減小機(jī)械振動(dòng)，噪聲和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性、延長(zhǎng)了機(jī)械壽命，變頻調(diào)節(jié)時(shí)引風(fēng)機(jī)入口擋板全開(kāi)，升降轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，慣性力矩減小，各部分力矩為最小，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分磨損最小，環(huán)境噪聲降到最低。c）利用變頻器對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓力、風(fēng)量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過(guò)程中平滑靈活可靠，同時(shí)解決風(fēng)門(mén)擋板線性差、調(diào)節(jié)延遲問(wèn)題，特別是在點(diǎn)爐初期和低負(fù)荷情況下，變頻調(diào)節(jié)非常方便、控制精度高、爐膛負(fù)壓容易控制，也非常穩(wěn)定。與擋

23、板節(jié)流調(diào)節(jié)相比，變頻調(diào)節(jié)明顯地改善了調(diào)節(jié)性能。3、變頻調(diào)速后社會(huì)環(huán)境影響分析電廠風(fēng)機(jī)是電廠噪聲污染的主要來(lái)源之一，風(fēng)機(jī)的大型化和高速化使這個(gè)問(wèn)題更為突出，而變頻調(diào)速改造可以有效減輕噪聲污染，國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低50%時(shí)，噪聲可以減少十幾個(gè)絕對(duì)分貝，有利于改善電廠職工的工作環(huán)境。由上面分析可以看出，將交流變頻調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用于引風(fēng)機(jī)，不僅節(jié)能效果顯著，而且大大改善了控制品質(zhì)和運(yùn)行工況，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，使設(shè)備的運(yùn)行方式更趨合理，設(shè)備自動(dòng)化程度、控制水平進(jìn)一步提高。雖然高壓交流變頻裝置的一次性投資較大，但它所帶來(lái)的回報(bào)是巨大的、長(zhǎng)期的。技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告八、部門(mén)審查意見(jiàn)：

24、 年 月 日九、主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)： 年 月 日附表1：11、12引風(fēng)機(jī)電機(jī)加裝變頻器改造費(fèi)用統(tǒng)計(jì)含稅(稅率17%)序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)電壓等級(jí)單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)備注1引風(fēng)機(jī)變頻器6kV臺(tái)2￥306,000,0￥6,120,000 設(shè)備費(fèi)用2施工費(fèi)臺(tái)2￥40000￥80000含設(shè)備安裝調(diào)試3引風(fēng)機(jī)變頻器室間2￥151,000￥302,000 其它費(fèi)用4變頻器室空調(diào)380V組4￥12,000￥48,0005電纜380V米1000￥40￥40,000材料費(fèi)6電纜6kV米200￥550￥110,0007項(xiàng)目費(fèi)用總計(jì)￥6,700,000 技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)#1機(jī)組凝結(jié)水泵電機(jī)加裝變頻器主要構(gòu)成安裝

25、變頻器需用的房間，開(kāi)關(guān)、刀閘、裂相變壓器、整流逆變、控制柜、電纜可研編制人負(fù)責(zé)部門(mén)生產(chǎn)技術(shù)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人項(xiàng)目提出的背景及改造的必要性（需要改造設(shè)備的運(yùn)行簡(jiǎn)歷，設(shè)備銘牌、投運(yùn)時(shí)間、運(yùn)行狀況、技術(shù)狀況及其他有關(guān)技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題，從對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、環(huán)境的影響等方面論證該項(xiàng)目的必要性）我廠每臺(tái)機(jī)組安裝有2臺(tái)凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。凝泵電機(jī)為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的立式電機(jī)，型號(hào)：YKKL2500-4/1180-1，額定功率2500KW。轉(zhuǎn)速：1492r/min，功率因數(shù)：0.88，投產(chǎn)日期：2004年4月26日。凝結(jié)水泵為沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)，型號(hào)：10LDTNB-5J。熱工控制方式：隨著能源形

26、勢(shì)的日益緊張，國(guó)家出臺(tái)了一系列節(jié)能政策，幾大發(fā)電公司與國(guó)家發(fā)改委簽定了節(jié)能責(zé)任狀，采用節(jié)能新技術(shù)、降低廠用電率和發(fā)電煤耗進(jìn)而降低發(fā)電成本成為火電廠當(dāng)務(wù)之急和發(fā)展方向。高壓變頻技術(shù)的成熟發(fā)展和推廣成為火電廠泵類(lèi)、風(fēng)機(jī)的主要節(jié)電手段。該技術(shù)尤其適用于調(diào)節(jié)閥門(mén)和擋板深度節(jié)流的泵類(lèi)和風(fēng)機(jī)。我廠綜合廠用電率設(shè)計(jì)值為5.66%，主要耗電設(shè)備依此為磨煤機(jī)、循環(huán)泵、一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、凝泵、送風(fēng)機(jī)、供水設(shè)備、除灰設(shè)備、輸煤設(shè)備。其中凝泵的耗電率為0.38%，由于凝結(jié)水母管上的主調(diào)閥在600MW額定負(fù)荷下也只有45%的開(kāi)度，凝泵的節(jié)能潛力最大，而其它動(dòng)力在額定負(fù)荷下調(diào)節(jié)閥門(mén)和擋板基本開(kāi)展，靠實(shí)施變頻改造的節(jié)能潛力

27、不大，凝泵改變頻對(duì)機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較小，因此我們經(jīng)過(guò)技術(shù)分析后決定首先對(duì)凝泵實(shí)施變頻改造。技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告二、國(guó)內(nèi)外調(diào)研報(bào)告：（咨詢(xún)專(zhuān)家意見(jiàn)、國(guó)內(nèi)外解決方案、用戶(hù)使用情況等）邯峰電廠凝結(jié)水泵電機(jī)容量2600KW，同我廠凝泵電機(jī)2500KW相近，通過(guò)對(duì)邯峰電廠的調(diào)研：邯峰電廠從改造后運(yùn)行的情況看，節(jié)能效果平均應(yīng)在60%以上，運(yùn)行反映現(xiàn)變頻泵調(diào)節(jié)效果非常好，凝汽器水位波動(dòng)很小。#11凝泵與#21機(jī)凝泵在同等負(fù)荷下比較，6kV電流有大幅度降低，#11凝泵在360MW、450MW、610MW、660MW負(fù)荷下的電流分別為46A、61A、105A、128A，#21機(jī)凝泵在同等負(fù)荷下的電流分

28、別為175A、188A、210A、218A。節(jié)能效果顯著。具體情況如下：負(fù)荷(MW)節(jié)電效率(%)360734007245067500626105066041按照節(jié)電60，電價(jià)0.3元/KW.h，年運(yùn)行6000h（06年省發(fā)改委指導(dǎo)的利用小時(shí)）計(jì)算，每年會(huì)節(jié)約2600600.36000280.8萬(wàn)元，不到一年可收回250萬(wàn)元的投資。凝結(jié)水泵由節(jié)流調(diào)節(jié)改為變頻調(diào)速后，不但可以節(jié)約大量的電能，在提高凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命等方面也有很多優(yōu)點(diǎn)。 減少汽水損失：緩解凝結(jié)水再循環(huán)門(mén)沖刷嚴(yán)重的情況。 凝結(jié)水泵的運(yùn)行可靠性提高、壽命延長(zhǎng)：凝結(jié)水泵采用變速調(diào)節(jié)后，它經(jīng)常運(yùn)行在低于額定轉(zhuǎn)速數(shù)值上

29、，因泵的必需汽蝕余量，近似與泵的轉(zhuǎn)速平方成正比。所以泵內(nèi)發(fā)生汽蝕的可能性大大降低。由于泵轉(zhuǎn)速低，使水泵的軸承和軸封的壽命延長(zhǎng)。 凝結(jié)水泵配套電機(jī)的壽命延長(zhǎng)：采用變頻調(diào)速后，可以實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速的平滑啟動(dòng)，這就消除了定速電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的起動(dòng)沖擊電流對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的劇烈沖擊，而這個(gè)沖擊力會(huì)減少電動(dòng)機(jī)的絕緣壽命，也會(huì)縮短電動(dòng)機(jī)軸承、軸、繞組的壽命。技術(shù)更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告可行性方案：（從可能設(shè)計(jì)的方案中，選出-個(gè)可供選擇方案，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益上全面論證其先進(jìn)合理性、實(shí)施可行性，對(duì)應(yīng)存在問(wèn)題提出解決方法。對(duì)可選方案進(jìn)行綜合比較，推薦最佳方案?；覉?chǎng)、構(gòu)筑物其土建工程，應(yīng)注意水文，地質(zhì)、地形等資料收集

30、）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬在脫硫變區(qū)域建設(shè)安裝變頻器的小間，房間大小，寬2.5米，長(zhǎng)10米。在機(jī)組600MW正常運(yùn)行方式中，凝結(jié)水流量1548t/h，凝結(jié)水主調(diào)門(mén)開(kāi)度在45%左右，凝結(jié)水主調(diào)門(mén)前壓力3MPa，凝結(jié)水主調(diào)門(mén)后壓力1.5MPa，凝結(jié)水調(diào)門(mén)前后壓降占凝結(jié)水泵出口總壓頭的50%。凝泵變頻改造有兩種方案：方案一：只在一臺(tái)泵上實(shí)施變頻改造，一般情況下運(yùn)行變頻泵，變頻泵及回路故障時(shí)切換成另一臺(tái)工頻泵運(yùn)行。這種方案要求熱工有兩套控制邏輯，一套控制變頻泵，一套控制母管上的主調(diào)閥，而且在變頻泵和工頻泵切換時(shí)，熱工兩套控制邏輯也無(wú)擾切換，這在策略實(shí)現(xiàn)上有一定障礙。方案圖如下：符號(hào)說(shuō)明：QF1、QF2：凝

31、泵原有高壓開(kāi)關(guān)，保留K1、K2、K3：組成#1凝泵旁路刀閘柜，K2和K3機(jī)械互鎖系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行模式：#1機(jī)組配置兩臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵，一臺(tái)變頻運(yùn)行，另一臺(tái)工頻備用。正常運(yùn)行時(shí)，比如#1泵運(yùn)行在變頻調(diào)速狀態(tài)，供電電源通過(guò)QF1、K1給變頻器供電，然后通過(guò)K3至#1凝泵電機(jī)，#1凝泵變頻運(yùn)行；此時(shí)，QF2分閘，#2凝泵電機(jī)處于工頻備用狀態(tài)，隨時(shí)可以工頻自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)#1泵或變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，立即通過(guò)DCS閉合QF2使#2泵工頻啟動(dòng)；同時(shí)#1泵和變頻器停機(jī)檢修。4、當(dāng)#1泵或變頻器故障解除后，可以再變頻啟動(dòng)#1泵。2臺(tái)凝泵短時(shí)同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)#1變頻泵達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，關(guān)停#2泵?；謴?fù)到#1泵變頻運(yùn)行，

32、#2泵工頻備用狀態(tài)。5、變頻器檢修時(shí)，也可以通過(guò)旁路刀閘柜將#1凝泵切換到工頻運(yùn)行。6、建議定期運(yùn)行#2工頻備用泵，確保#2泵狀態(tài)正常。方案二： 變頻裝置與電動(dòng)機(jī)采用“一拖二”方式（如圖2所示），一臺(tái)機(jī)組采用一套變頻器可以輪流拖動(dòng)兩臺(tái)凝結(jié)水泵運(yùn)行。電氣接線如下圖：變變頻系統(tǒng)M#2凝結(jié)水泵#1凝結(jié)水泵#2凝泵變頻開(kāi)關(guān)QF5QF4#1凝泵變頻開(kāi)關(guān)#2凝泵工頻開(kāi)關(guān)QF3QF2凝泵變頻開(kāi)關(guān)#1凝泵工頻開(kāi)關(guān)10kV B段A段10kV 變頻器QF1M說(shuō)明：1、QF1、QF2、QF3是用戶(hù)開(kāi)關(guān)，是真空斷路器； 2、QF4、QF5是變頻器系統(tǒng)內(nèi)的開(kāi)關(guān)，； 3、分別從10kV工作段及變頻器開(kāi)關(guān)柜出口引兩根電纜到

33、凝泵電動(dòng)機(jī)接線盒。凝結(jié)水泵工頻電源各自采用一個(gè)開(kāi)關(guān)，變頻器電源采用一個(gè)開(kāi)關(guān)，變頻器輸出采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換便能實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)泵的正常運(yùn)行和切換；#1凝泵工頻開(kāi)關(guān)（QF1）與#1凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF4）互鎖；#2凝泵工頻開(kāi)關(guān)（QF3）與#2凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF5）互鎖；#1凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF4）與#2凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF5）互鎖，將能保證旁路系統(tǒng)的安全運(yùn)行和切換；啟動(dòng)前，變頻器控制系統(tǒng)同時(shí)對(duì)#1凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF4）和#2凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF5）進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)這兩開(kāi)關(guān)只合上一個(gè)，變頻器才能就緒，變頻方式啟動(dòng)#1凝泵；#1凝泵工頻開(kāi)關(guān)（QF1）和#2凝泵工頻開(kāi)關(guān)（QF3）兩個(gè)開(kāi)關(guān)與凝泵變頻開(kāi)關(guān)（QF2）不用作互鎖，便于以后變頻器的維護(hù)和檢修。一個(gè)變頻器帶兩臺(tái)凝泵，即“一拖二”。這種方案對(duì)于熱工來(lái)說(shuō)要考慮的問(wèn)題更多，而且我們周邊的一個(gè)單機(jī)300MW的電廠就是“一拖二”發(fā)生問(wèn)題導(dǎo)致停機(jī)，屬地電研院專(zhuān)門(mén)發(fā)出情況通報(bào)，建議凝泵變頻改造不采用“