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高压变频器在循环水泵上应用-深圳市英威腾电气股份有限公司-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-07-09  浏览次数:251

  摘 要:本文介绍了深圳市英威腾变频调速装置工作原理、特点、在哈尔滨捷能热力电站有限公司的锅炉循环水泵上的高压变频调速装置的应用以及技术和经济分析。
  关键词:循环水泵、DCS系统、节能效益、深圳市英威腾CHH100系列高压变频器等。
  一、引言
  哈尔滨捷能热力电站有限公司配置其中两台循环水泵,其出口节门采用蝶阀,只有全开全关两个位置,冷却水流量调节采用开泵台数进行控制,由于季节及昼夜的温度差异,时常出现开一台流量不够,开两台流量过大的情况,由于这种原始的调节方法,汽轮机的真空度不稳定,不能保证汽轮机在经济运行方式下运行,同时浪费了大量电能和水资源,致使厂用电率高,供电标煤耗高,发电成本不易降低。选择合适的调速方式对循环水泵进行节能改造成为当务之急。为了进一步适应厂网分开、竞价上网的电力体制,节约能源,降低厂用电率,保护环境,简化运行方式,减少转动设备的磨损等,该公司决定在发电机组循环水泵上采用了一套深圳英威腾电气股份有限公司的自主研发、生产的多单元串联的高─高形式的CHH100系列10kV/500kW高压变频器调速装置。
  二、循环水泵工况特点
  哈尔滨捷能热力电站发电机组采用闭式循环水系统。循环水泵采用单元制供水系统,即每台机配一座冷却塔,一条压力循环水管,一条双孔自流水沟和两台循环水泵,在正常运行工况,每台机运行两台循环水泵。冷却水塔采用风筒式逆流自然通风冷却塔,通风筒为双曲线施转壳。在循环供水系统中,是由循环水泵实现水资源的循环利用的,经热交换后的热水进入冷却设施进行冷却,使其水温降至允许值,然后又重复将冷却水输入凝汽器而循环使用,由于系统水位基本上是稳定的,故循环水泵的扬程也基本稳定,而其容量按计算水量确定。循环水泵随机组长期连续运行,由于机组负荷经常变化,需要及时调整循环水流量,以保证机组的安全经济运行。即使在同一负荷的情况下,不同的外部环境也使得循环水流量的需求不同,就目前电厂情况,一台水少、两台水多的情况长期存在,而出囗阀门又不可调,机组冬季全天、春季的后夜及低负荷工况时,开一台循环水泵就可满足运行需要。
  采用变频调节装置根据工况调节流量是有其必要性的。利用高压变频器根据实际需要对循环水泵拖动电机进行调速,由于水泵固有的特性,调速即可以调节水泵的出水量,又可以降低电动机的功耗,并达到最有利真空的控制目的,从而达到了既保证和改善工艺,又可达到节能降耗的目的和效果。
  三、汽轮机的经济运行方式与循环水泵流量的控制
  目前汽轮机的真空度主要依靠调节冷却水流量来控制的,由汽轮机的运行原理可知,运行中的凝汽器压力主要取决于蒸汽负荷、冷却水入口温度和冷却水量,冷却水温一般取决于自然条件,在蒸汽负荷一定情况下就只有靠增加冷却水的流量来提高凝汽器的真空度。为提高机组运行的经济性,由于真空度提高汽轮机功率的增量ΔΝ1应大于为增加循环水量所多消耗的功率ΔΝ2,显然,汽轮机的最有利真空Peco(经济真空)应位于净增功率ΔΝ=ΔΝ2 -ΔΝ1的最大值处,此时汽轮机工作在经济运行方式,通过确定汽轮机的最有利真空,并以此为依据来控制冷却水流量,使汽轮机的排气压力尽量维持最有利真空位置,以保证机组在经济运行方式下工作。
  由上述分析可以看出,改变循环水流量可以提高机组运行的经济性。
  四、汽轮机最有利真空度循环泵控制原理
  最有利真空的实现是靠调节循环冷却水的流量,由机组DCS控制循环水泵的运行状态,调节循环水泵的运行台数和运行转速,控制循环水流量使汽轮机的真空度维持在最有利真空位置,保证机组经济运行。水泵的速度调节控制是汽轮机最有利真空控制系统的核心内容,利用变频器对循环水泵进行速度控制,控制方式为“一变一定”。
  

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