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高压变频器在电厂的应用

高压变频器在电厂的应用

点击数:7669 次   录入时间:03-04 11:56:46   整理:http://www.55dianzi.com   变频改造
摘要:为了降低厂用电率和提高系统自动化水平, 广西方元电力股份有限公司来宾电厂分别对其厂内2套300MW机组配备的一次风机、排粉风机、引风机,增压风机进行了高压变频改造。本文介绍了风机在进行高压变频器改造后所取得的节能效果,并总结了在电厂中风机采用变频装置的优势。

  关键词:高压变频器;电厂;风机;节能效果;优势。

  一、 概述

  广西方元电力股份有限公司来宾电厂是广西壮族自治区“七五”期间自筹资金建设的发电厂,工程于1987年1月6日开工,2台机组分别于1989年3月和1990年1月投产发电。电厂投产初期由自治区人民政府委托广西电力工业局代管, 1997年4月,为明晰产权,来宾电厂转由广西开发投资公司管理。2003年,广西投资集团有限公司对所辖的电力资产进行重组, 8月28日挂牌成立广西方元电力股份有限公司来宾电厂。
为了提升电厂的技术品质,增强企业竞争力,广西投资集团有限公司和广西方元电力股份有限公司于2004年2月启动来宾电厂改扩建2×300MW机组工程,工程计划静态投资25.43亿元,动态投资26.6亿元,配套脱硫工程投资1.9亿元,是在来宾电厂现有场地和进厂铁路、公路及其他生产辅助设施的基础上扩建,装机容量为2×300MW国产引进型亚临界、凝汽式燃煤发电机组。2005年2月主体工程动工,2006年7月14日获是国家发改委的核准,两台机组分别于2006年12月31日和2007年4月29日投产。来宾电厂扩建工程全面竣工投产后,来宾电厂总装机容量达850MW,成为广西电力系统的主要电源点之一,对增加广西火电装机容量,优化电源电网结构,改善电网运行条件,加强“西电东送”电网支持及促进广西、来宾市地方经济发展具有积极的意义。

  随着广西方元电力股份有限公司来宾电厂的规模不断发展扩大,巨大的能源消耗越来越成为制约公司发展的一大瓶颈,节能降耗降低生产成本、提高产值利润,对公司的发展来说已经到了刻不容缓的地步。公司2×300MW机组#3、4炉共有一次风机、排粉风机、引风机,增压风机各四台,这些风机的驱动电机是按照最大额定负荷设计的,而锅炉一年中能在最大额定负荷段状态下运行的时间却很少,大部分时间运行在三分之二负荷段上。这样,锅炉对实际风的需要量却不是所设计的最大风量,而应该是随着负荷改变而改变的变化风量。为了满足锅炉对变化风量的要求,传统工艺一直采用调整风道档板开度的办法,这种办法能够改变和调整风量,却无法调整驱动电机的转速和按比例节能,造成了工业生产中能源的大量浪费和生产成本的上升,同时还带来以下问题:a、采用风机电机定速运行,风门调整节流损失大、出口压力高、风道磨损严重、系统效率低;b、当风量降低风门开度减小时,风门前后压差增加工作安全特性变坏,压力损失严重,造成能耗增加;c、长期风门调节,加速风门自身磨损,导致风门控制特性变差;d、风道压力过高威胁系统设备密封性能,严重时导致风门泄漏,不能关严等情况发生;e、设备使用寿命短、日常维护量大,维修成本高,造成各种资源的极大浪费。为提高风机的运行效率,降低风机电耗从而降低发电成本,经公司研究决定,对#3、4炉的一次风机、排粉风机、引风机,增压风机进行节能技术改造。

  二、 设备改造方案

  1、 现场设备参数

1.1排粉风机四台

  1.2引风机四台

  1.3增压风机四台

  1.4一次风机四台

  2、 变频器配套选型

  3、 设计方案

  3. 1排粉风机高压变频器设计方案:

  排粉风机高压变频器SH-HVF-Y6K/630采用“一拖一手动旁路柜”配置方案,为了充分保证系统的可靠性,变频器同时加装工频旁路装置。变频器异常时,变频器不能正常运行,电机可以手动切换到工频运行状态下运行,以保证生产的需要;其原理图如下:

  QF为甲方侧高压开关柜,由甲方提供;QS1、QS2、QS3由乙方与变频器配套提供。高压电源经用户开关柜高压开关QF到刀闸柜,经输入刀闸QS1到高压变频装置,变频装置输出经出线刀闸QS2送至电动机;高压电源还可经旁路刀闸QS3直接起动电动机。进出线刀闸QS1、QS2和旁路刀闸QS3的作用是:一旦变频装置出现故障,即可马上断开出线刀闸QS2,再断进线刀闸QS1,将变频装置隔离,手动合旁路刀闸QS3,在工频电源下起动电机运行。QS1、QS2、QS3安装在一个刀闸柜中与变频装置配套供货。QS2与QS3之间通过机械闭锁,防止误操作。电机及用户侧高压断路器QF保留甲方原有设备。

  3.2引风机、增压风机、一次风机高压变频器设计方案:

  引风机高压变频器SH-HVF-Y6K/2000、增压风机高压变频器SH-HVF-Y6K/2500、一次风机高压变频器SH-HVF-Y6K/630采用“一拖一自动旁路柜”配置方案,为了充分保证系统的可靠性,变频器同时加装工频旁路装置。变频器异常时,变频器不能正常运行,电机可以自动切换到工频运行状态下运行,以保证生产的需要;其原理图如下:

  图中k1、k2、k3为同一柜内真空接触器,k2、k3电气互锁,变频器及其自动进线柜由乙方提供。当变频器故障不能运行时,自动分k2、k1,合k3,变频到工频切换时间约为5秒。电机及用户侧高压断路器QF保留甲方原有设备。

  三、 设备运行情况

  广西方元电力股份有限公司来宾电厂所安装的高压变频器,自08年9月第一套高压变频器安装调试完成投运至今,据用户反映,设备运行一切正常,达到了用户预期设计的效果,提高了广西方元电力股份有限公司来宾电厂的生产工艺自动化水平、降低了厂用电率、降低了生产成本、获得了显著的经济效益。

  以进行改造的一次风机为例,改造前风机实际运行参数如下:

  当发电负荷200MW时:液偶输出转速860. 7 r/min,电机电流33.86A

  当发电负荷300MW时:液偶输出转速912.27r/min,电机电流37.42A

  根据液偶的输入转速,输出转速,可得节能率,为变

  频器效率损耗和液偶的损耗。

  当发电负荷在300MW时,变频改造前:

  P前=1.732×U×I×cosφ=1.732×6kV×37.42×0.75=292 kW

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