锅炉给水泵变频调速
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锅炉给水泵的变频调速改造1 现状系统是向锅炉不间断供水,保证锅炉正常运行的重要环节。
我厂现有锅炉5台,其中SHL35-16-P型2台,SHL20-13-P型1台,T-18A-13型2台,总蒸发量126吨/时。
供给本厂及相邻各厂的生产和生活用汽。
实际运行中炉前蒸汽压力较低,夏季一般为,冬季一般为,蒸发量变化较大,夏季20-35T/H,冬季90-110T/H。
与锅炉相配套的给水泵为4GC-8X5型,共6台,分为2组,每组3台,通过母管向各台锅炉供水。
每台泵的额定流量55M3/H,扬程19M,驱动电动机功率55KW。
运行方式是夏季开1-2台,冬季开2-3台,其余备用。
运行时,由于锅炉给水泵的供水能力大于锅炉的蒸发量,尤其是当锅炉负载愈轻时,二者的差值愈大,因此必须实行流量调节。
传统的给水泵是连续恒速运行的,流量调节通过调节阀和回流支路来实现(如图一)。
2 改造的可行性这两种方法都存在明显的缺陷:采用调节阀时,随着阀门开度的减小,水泵出口压力上升,达到2Mpa以上,阀门两侧的压差将增大,达到以上,远远大于原设计的水泵出口压力高于锅炉汽包压力(包括给水垂直落差及管路压降)的要求,不但造成能量的浪费,而且使得水泵的振动和磨损加大,寿命缩短。
采用回流支路调节时,大量水的回流同样造成能量的无谓消耗。
因此,对给水系统实施技术改造,降低水泵的出口压力,消除回流,减少能源消耗和设备磨损,已成大势所趋。
众所周知,水泵运行遵循如下规律:流量Q与转速N成正比,扬程(压力)H与转速N的平方成正比,轴功率P与转速N的三次方成正比,电动机的转速N与电源的频率F成正比,因此改变电源频率就可改变电动机即给水泵的转速。
变频调速技术是电力电子技术和微电子技术相结合的产物,以其优异的调速特性和显着的节能效果,在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。
当今,变频调速已成为交流电动机转速调节的最佳方法。
水泵采用变频调速后,给水流量的调节就可通过改变转速的方法来实现,此时调节阀可开到最大开度,回流支路可切除。
锅炉给水泵的变频调速改造1 现状系统是向锅炉不间断供水,保证锅炉正常运行的重要环节。
我厂现有锅炉5台,其中SHL35-16-P型2台,SHL20-13-P型1台,T-18A-13型2台,总蒸发量126吨/时。
供给本厂及相邻各厂的生产和生活用汽。
实际运行中炉前蒸汽压力较低,夏季一般为,冬季一般为,蒸发量变化较大,夏季20-35T/H,冬季90-110T/H。
与锅炉相配套的给水泵为4GC-8X5型,共6台,分为2组,每组3台,通过母管向各台锅炉供水。
每台泵的额定流量55M3/H,扬程19M,驱动电动机功率55KW。
运行方式是夏季开1-2台,冬季开2-3台,其余备用。
运行时,由于锅炉给水泵的供水能力大于锅炉的蒸发量,尤其是当锅炉负载愈轻时,二者的差值愈大,因此必须实行流量调节。
传统的给水泵是连续恒速运行的,流量调节通过调节阀和回流支路来实现(如图一)。
2 改造的可行性这两种方法都存在明显的缺陷:采用调节阀时,随着阀门开度的减小,水泵出口压力上升,达到2Mpa以上,阀门两侧的压差将增大,达到以上,远远大于原设计的水泵出口压力高于锅炉汽包压力(包括给水垂直落差及管路压降)的要求,不但造成能量的浪费,而且使得水泵的振动和磨损加大,寿命缩短。
采用回流支路调节时,大量水的回流同样造成能量的无谓消耗。
因此,对给水系统实施技术改造,降低水泵的出口压力,消除回流,减少能源消耗和设备磨损,已成大势所趋。
众所周知,水泵运行遵循如下规律:流量Q与转速N成正比,扬程(压力)H与转速N的平方成正比,轴功率P与转速N的三次方成正比,电动机的转速N与电源的频率F成正比,因此改变电源频率就可改变电动机即给水泵的转速。
变频调速技术是电力电子技术和微电子技术相结合的产物,以其优异的调速特性和显着的节能效果,在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。
当今,变频调速已成为交流电动机转速调节的最佳方法。
水泵采用变频调速后,给水流量的调节就可通过改变转速的方法来实现,此时调节阀可开到最大开度,回流支路可切除。
锅炉给水系统的变频节能改造实践福建龙岩 364204摘要:本文在简单阐述变频装置调速技术和节能控制原理后,结合公司锅炉给水系统的概况,提出锅炉给水系统变频改造的必要性和可行性,并设计节能改造的技术方案,通过节能效果分析,发现变频装置调速技术应用在锅炉给水系统中是切实可行的,节能潜力较大。
关键词:高压变频器;变频调速;恒压控制;节能效果;0 引言泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点,影响水泵使用寿命。
余热锅炉是冶炼企业的重要设备,起着熔炼炉烟气的热交换作用,烟气的热量使锅筒内的锅炉水汽化成蒸汽,蒸汽可以送往下级分厂作为热源使用及利用汽轮发电机直接发电产生效益,而蒸汽的产生离不开锅炉给水泵输送满足工艺要求的除氧水。
近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点。
而锅炉给水作为一个相对独立的系统,它的运行效果对生产起着至关重要的作用。
1.变频装置的调速技术和节能控制原理目前,变频装置调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。
它卓越的调速性能、显著的节电效果[1],改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。
众所周知,水泵类负荷属于平方转矩负荷,输出转矩是水泵拖动系统调节功能的主要表现,转矩M与转速n的平方成正比,即M∝n2,而电动机轴的输出功率P∝Mn∝n3,即电动机轴上的输出功率与转速的三次方成正比。
由此可见,当电动机转速稍有下降时,电动机功率损耗就会大幅度下降,耗电量也随之大为减少。
此外,电机的转速n与输入电源频率(f)、转差率(s)以及磁极对数(p)三个特性参数间又具有一定的逻辑关系,即:由以上公式可看出,当p、s保持不变时,电机转速与电源的频率成正比。
频率越高,转速越快,频率越低,转速越慢。
火电厂锅炉全配置电动给水泵系统节能增效整体解决方案一、简述我国大型(300MW等级及以上)燃煤火力发电机组全配置锅炉电动给水泵都是采用液力偶合器进行调速,耗电量约占单元机组发电量的2.5~4%左右(因纯凝、供热、空冷、压力等因素而不同),是机组辅机中最大的耗电大户。
电动给水泵耗费的电功率除了正常所需外,液力偶合器滑差调节产生的热耗损失了部分功率,直接影响到全厂的供电煤耗、发电成本等指标。
相比液偶间接调速,应用效率更高的变频器直接调节给水泵电动机可降低给水泵组的用电损耗。
通过对国内300MW等级火电机组锅炉液偶调速给水泵变频改造成功案例的分析得知,机组锅炉液力偶合器调速给水泵改为电动机变频调速后节电率可达20%至30%,每年可以节约电量上千万度,年节约标煤约4000吨,同时具有提高机组自动化调节品质、降低设备运行维护费用等优点。
2012年10月8日,在中铝宁夏发电集团马莲台电厂领导和工程技术人员的全力帮助和支持下,广州智光电气股份有限公司(简称“智光电气”)以专有的实施火电厂锅炉全配置电动给水泵系统节能增效整体解决方案成功完成了1号机组锅炉给水泵系统节能改造项目,是国内300MW等级机组的第一个成功改造案例。
截至目前,智光电气已成功实施马莲台电厂1、2号机组、六盘山电厂2号机组等多项改造工程,积累了丰富的技术和工程经验,并成功申请多项专利,,成为300MW机组电动给水泵系统节能改造的行业领跑者和专家。
二、典型案例智光能效专家团队帮您安全节约电能20%—30%马莲台电厂1号机组该机组单机容量330MW,配置3台液偶调速电动给水泵,带前置泵。
给水泵电机5500kW/6kV,液偶为德国VOITH生产。
本次节能改造总体方案是保留液偶,通过对两台(A、B)运行泵液偶油路、前置泵等系统进行全面的技术改造,每台配智光电气生产的6900kVA级给水专用高压变频器,备用泵仍保留液偶调速。
截止目前投产时间已经超过一年,给水泵系统运行正常,能够适应机组各种运行工况。
变频调速技术在锅炉控制中的应用一、引言锅炉是我厂重要的动力设备,其任务是供给合格稳定的蒸汽,以满足负荷的需要。
锅炉设备是一个复杂的控制对象,主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、送风和引风量等等,锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。
主要调节变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。
在锅炉附属设备中,泵与风机设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用是一笔不小的生产费用开支。
随着经济改革的不断深入,市场竞争的不断加剧;节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。
在锅炉自动控制系统的改造工程中,在保证锅炉安全稳定运行的基础上,对锅炉控制中的鼓引风、炉排以及给水电动机进行了变频改造,改造后效果显著。
二、正文一)、锅炉简介锅炉设备是一个复杂的控制对象,在保证锅炉运行安全性和稳定性和经济性方面,采用Vacin-CXS变频器控制电动机从而实现锅炉的锅炉给水、燃料量、送风和引风量自动调节。
其工艺流程简图如下:1.1给水调节在锅炉给水调节系统用变频器调节锅炉给水泵达到恒压供水的目的。
加上采用调节阀门作为调节机构,当锅炉蒸发量改变时与调节系统改变给水流量使之与蒸汽流量相平衡,从而将汽鼓水位控制在正常水位(正常水位为汽鼓中间水位或称“0”水位)上。
1.2炉温调节锅炉的炉温调节系统控制两个副回路,即燃料量调节回路及送风量调节回路。
有两个调节量,即送风量及炉排转速,采用变频器控制鼓风机调节送风量,采用变频器调节炉排直流电机的转速调节燃料量,从而使炉温控制在额定的温度范围内。
1.3炉膛负压调节炉膛负压调节系统主要以引风电机作为调节机构,以烟气量作为调节量。
当送风量随锅炉负荷量改变而改变时,调节系统改变烟气量使之于送风量相平衡,从而将炉膛负压控制在额定范围内。
二)、变频调速技术变频调速技术(variable velocity variable frequency technology)的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系: n = (式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
锅炉供水系统变频调速节能改造摘要:利用三菱f700水泵风机专用型变频器,根据锅炉差压式液位传感器的反馈信号,通过变频器自带的pid调节控制功能代替原锅炉供水系统中的比例阀节流控制液位功能,实现锅炉供水系统恒液位变频调速节能改造。
关键词:锅炉供水系统变频调速节能在工业锅炉供水系统中,节能降耗对于各个企业降低生产成本十分重要。
而变频调速技术具有极好的调速作用和节电性能等优点,已成为电力传动技术发展的一个重要方向。
1 现存问题的分析广州统一企业有限公司经常出现锅炉供汽压力波动,导致杀菌机当机,严重影响生产,并造成经济损失。
通过分析发现,当锅炉本体液位发生突变时,锅炉供汽压力也出现明显的波动。
问题的焦点集中在锅炉供水系统,其中比例调节阀对锅炉本体液位起着主要控制作用,该比例调节阀使用压缩空气作为调节动力,当空气压力波动时,比例调节阀容易误动作,导致锅炉供水波动,引起锅炉蒸汽含水量增大,从而引起供汽压力波动。
在此系统中,易产生供汽压力性能不稳,并且伴有能源大量浪费,同时增加了阀体、泵腔的磨损和汽蚀,也破坏了阀门、管路等的密闭性,甚至还会损坏系统设备。
因此,在锅炉供水系统中,变频器驱动逐渐取代了直接驱动的阀门工作模式。
2 节能分析锅炉设计通常会考虑到锅炉最大负荷运行工况的安全问题,会将锅炉供水能力按(1.5-2)倍的锅炉蒸发能力设计,而在实际中,锅炉系统只运行在60%-80%的负荷工况中,因此系统中有较大节能空间,具体分析如下:电机轴功率p和流量q、扬程h之间的关系为:p=k×h×q/η其中k为常数,η为效率。
它们与转速n之间的关系为:q1/q2=n1//n2h1/h2=(n1/n2)p1/p2=(n1/n2)式中:q1、q2——流量,m3/s;n1、n2——转速,r/min;p1、p2——功率,kw;h1、h2——扬程,m。
由上图可知,曲线1为水泵在恒速下扬程h和流量q的特性曲线,曲线2是管网阻力特性(阀门开度为100%)。