云南国电宣威电厂变频器应用案例
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变频器在电厂一次风机中压变频改造实例(doc 9页)变频器在台州电厂#7A #7B一次风机中压变频改造实例在火力发电厂中,风机和水泵是最主要的耗电设备,这些设备都是长期连续运行并常常处于变负荷运行状态,节能潜力巨大。
发电厂辅机的经济运行,直接关系到厂用电率的高低。
随着电力行业改革的不断深化,厂网分家、竞价上网等政策的逐步实施,降低厂用电率,降低发电成本,已成为发电厂努力追求的经济目标。
在目前电力短缺的情况下,厉行节能,已被推到能源战略的首位。
我厂#7机组额定容量为330MW,#7炉配有两台离心式一次风机,采用6kV、1600kW定速电机驱动运行,靠调节进口挡板开度来调整一次风量,以适应锅炉负荷变化。
由于当初选型时风量裕量和压力裕量都比较大,改造前机组满负荷运行时一次风机电流约120A,挡板开度在60%左右,风压约8.9 kPa,节流损失较大。
在此背景下,对#7炉一次风机进行变频控制改造,降低厂用电,为社会多提供一点电力就显得很有必要。
2 可行性分析一次风机是火电厂燃煤锅炉直吹式制粉系统中的主要设备之一。
根据锅炉运行工况,控制一C点,风机的运行也更趋合理。
在挡板全开,没有管网阻力的情况下,能耗势必降低。
此时,电机节省的功耗为A Q0 O H0和C Q1 O H2的面积差;与挡板控制相比更为有效合理,既达到了改变风量的目的,又明显改善了风机运行工况,设备功耗也随之得到大大降低。
据统计,#7机组2001~2002年有关指标及一次风机用电率见下表1。
#7A、#7B一次风机及电机的技术参数见表2、表3。
在变频控制状况下运行,假定年运行小时为8000h,全年的平均负荷率为85%,风量约为60%,则一次风机的实际功率为30%×1600kW=480kW,2台一次风机年耗电量为:480kW×8000h×2=7680000kWh若选定的高压变频器容量为2400kVA,其综合效率为97%,则年损耗电量为:2400kVA×0.9×0.03×8000×2=1036800 kWh若室内配置10kW功率的空调,则年耗电10×8000=80000 kWh全年节电:18303568×8000/8157-(7680000+1036800+8000 0)=9154474kWh全年节约资金:2002年平均上网电价为0.32元/kWh,考虑到机组低负荷时节电多而电价低,设全年平均节电价0.20元/kWh,则全年节电效益为9154475kWh ×0.20/kWh=183万元;高压变频改造总投资约450万元,按上述工况运行,则大约需2.5年即可收回改造投资。
变频器的应用实例变频器是一种能够调节电机转速的电力设备,广泛应用于各个领域。
下面将介绍几个变频器的应用实例。
1. 工业生产中的泵站控制在工业生产过程中,常常需要使用泵站来输送液体或气体。
传统的泵站控制方式通常是通过手动操作或者采用恒速电机来实现。
然而,这种方式存在能源浪费和操作不灵活的问题。
通过使用变频器,可以根据实际需要调节泵站的转速,从而实现节能效果和灵活控制。
2. 电梯系统中的驱动控制电梯作为现代建筑中不可或缺的设施,其安全性和稳定性要求非常高。
变频器在电梯系统中的应用主要体现在电梯的驱动控制上。
传统的电梯系统通常采用恒速驱动方式,这种方式存在能源浪费和运行不平稳的问题。
而采用变频器可以根据载重情况和乘客需求动态调节电梯的速度,从而提高运行效率和乘坐舒适度。
3. HVAC系统中的风机控制暖通空调系统(HVAC)中的风机控制是一个非常重要的环节。
传统的风机控制系统通常采用恒速运行方式,无法根据实际需要进行调整,造成能源浪费和运行效率低下。
而使用变频器可以根据室内温度和需求实时调节风机的转速,提高空气流通效率,实现节能效果。
4. 机械加工中的数控设备在机械加工领域,数控设备的应用越来越普遍。
数控设备的运行通常需要精确控制电机的转速和位置。
传统的数控设备通常采用直流电机或者恒速交流电机,无法满足精确控制的需求。
而采用变频器可以根据数控程序要求实时调节电机的转速和位置,提高加工精度和效率。
5. 新能源领域中的风力发电控制风力发电是一种清洁能源,具有广阔的发展前景。
在风力发电系统中,变频器主要应用于风机的控制。
通过采用变频器可以根据风速的变化调节风机的转速,实现最大化的能量转化效率。
此外,变频器还可以对风力发电机组进行监控和故障诊断,提高运维效率。
变频器在工业生产、电梯系统、HVAC系统、机械加工和新能源领域等方面都有广泛的应用。
通过使用变频器,可以实现节能效果、提高运行效率和加工精度,从而为各个行业带来更好的发展前景。
高压变频调速技术装置在风电领域中的应用案例分析近年来,随着环保理念的普及和可再生能源的重要性逐渐凸显,风能作为一种清洁、可再生的能源得到了广泛应用。
而在风电领域中,高压变频调速技术装置的应用成为了改善风电运行效率、提高能源利用率的重要手段。
本文将通过对几个真实的案例分析,详细探讨高压变频调速技术装置在风电领域中的应用情况和效果。
首先,高压变频调速技术装置在风电领域中的应用案例一是提高发电效率。
通过高压变频调速技术装置,可以实现对风机叶片的转速控制,从而使得风机在不同风速条件下都能够工作在最佳转速范围内,最大限度地提高发电效率。
以某风电场为例,引入高压变频调速技术装置后,风机发电量提升了10%,而且输出功率更加稳定,避免了风机在强风和弱风条件下的频繁启停,延长了设备使用寿命。
其次,高压变频调速技术装置在风电领域中的应用案例二是提高风机的可靠性和稳定性。
在传统的风电场中,由于风速的突变以及电力系统的负荷波动,风机的启停频繁,给设备带来了较大的冲击和磨损。
而高压变频调速技术装置的应用有效地解决了这一问题。
通过对风机输出电压和频率的调节,实现对风机转速的精确控制,使得风机在启动、停止和并网过程中能够平稳、稳定地工作,减少了设备的振动和损耗,提高了风机的可靠性和稳定性。
第三,高压变频调速技术装置在风电领域中的应用案例三是提高电网的稳定性。
随着风电产业的迅速发展,越来越多的风电场并入到电力系统中,给电网的稳定性带来了新的挑战。
由于风能的不稳定性,当风速过大或过小时,风机的输出功率会出现波动,影响电网的频率和电压稳定性。
而高压变频调速技术装置的应用可以实现对风机的电压和频率的精确控制,使得风机输出的电能能够和电网的工作条件相匹配,提高了电网的稳定性。
最后,高压变频调速技术装置在风电领域中的应用案例四是提高设备的运行效率和节能降耗。
高压变频调速技术装置可以根据实时的风速、负荷和电网需求,智能调整风机的工作状态和输出功率。
宣威电厂气力除灰系统的设计和运行状况摘要:宣威电厂#八、#9号炉一电场输灰系统,除灰系统采纳气力输送方式,宣威电厂通过慎重调研和严格招标,最终选用了北京国电富通科技进展有限责任公司开发的适用于双套管紊流新型除灰技术。
本文介绍了双套管气力除灰系统的特点和宣威电厂气力除灰系统的选择和设计情形。
关键词:双套管煤粉灰容重颗粒度灰气比磨损1.前言宣威电厂五、六期工程为2×300MW燃煤机组,除灰系统采纳双套管气力除灰方式。
在初步设计时期,关于大出力和长距离的干灰输送系统,国内外常规干灰输送系统的应用业绩还较少。
基于宣威电厂灰量大、灰比重大的特点,为了选择平安靠得住、经济适用的除灰系统,从而达到优化设计、降低工程造价、保证电厂平安生产的目的,宣威电厂对全国利用气力除灰比较典型的有关电厂进行了认真调研。
依照调研情形和结果严格的招标程序,慎重选择了北京国电富通科技进展有限责任公司提供的双套管紊流除灰系统。
通过一年多的运行实践,充分证明了双套管气力除灰系统不堵管、出力大、输送距离远等显著特点,为整个电厂的平安生产提供了保障。
2.除灰系统简介概述宣威发电厂始建于1958年,前后共进行过四期扩建,四期建设后形成总装机容量200MW(4×25+2×50),1998年宣威电厂动工建设五期扩建工程2×300MW机组(#7、#8机组),并别离于2000年12月和2001年10月投产运行。
依照国家及云南省有关小火电退役打算安排,原有200MW机组已于2001年退役拆除,现有运行机组四台(4×300MW)。
机组概述国电宣威发电有限责任公司机组主机设备为:(1)武汉锅炉厂生产的型号为WGZ/1025/—4型压临界自然循环汽包锅炉,单炉膛、一次再热、平稳通风、半露天岛式布置、钢结构、燃用宣威地域烟煤、煤粉锅炉、固态排渣。
(2)东方气轮机厂生产的型号为N300—537/537—6型、单轴、双缸双排汽,高中压合缸中间再热凝汽式气轮机。
引言概述:变频器是用于调节交流电机转速的设备,广泛应用于工业控制和自动化领域。
它通过改变电源的频率和电压来控制电机的转速,以适应不同的工作需求。
本文将通过介绍5个变频器应用实例,详细说明变频器在各个领域的应用。
正文内容:1.工业生产领域中的变频器应用1.1提高设备效率1.2节能减排1.3保护设备安全1.4提高产品质量1.5实现运行平稳2.污水处理领域中的变频器应用2.1节能降耗2.2操作灵活性2.3水质监测与控制2.4平滑运行2.5增强设备寿命3.石化行业中的变频器应用3.1控制压缩机和泵的运行3.2节省能源成本3.3降低设备维护费用3.4实现远程监控与数据分析3.5提高工艺流程控制精度4.矿山工程中的变频器应用4.1控制输送机和提升机的速度4.2降低电能消耗4.3增加生产效率4.4减少设备维护次数4.5提高安全性和稳定性5.HVAC系统中的变频器应用5.1精确控制室内温度5.2降低运行噪音5.3节能减排5.4增加系统的可靠性5.5实现智能化管理和远程控制总结:通过上述五个具体的实例,我们可以看到变频器在工业生产、污水处理、石化行业、矿山工程和HVAC系统等领域的应用价值。
它能够提高设备效率,节能减排,保护设备安全,提高产品质量,并实现运行平稳。
同时,变频器还可以灵活控制水质、压缩机和泵的运行,降低能源成本,提高工艺流程控制精度,增加生产效率,并提高系统的可靠性和安全性。
未来,随着技术的不断进步和应用范围的扩大,变频器在各个领域将发挥更加重要的作用,为我们的工作和生活带来更多的便利和效益。
新型的控制方式―除氧器与凝汽器水位联合控制在300MW机组上的应除氧器、凝汽器水位联合控制在300mw机组上的应用国电宣威发电有限责任公司长龙摘要:本文以具体的应用实例,分析了常规除氧器、凝汽器水位调节和采用新设计方案实现的除氧器、凝汽器水位联合控制的优缺点,提供了一种除氧器、凝汽器水位联合控制设计,以供热控人员设计和应用参考。
1、概述在火电机组控制系统的设计和应用中,除氧器和凝汽器水位调节通常被视为独立的系统,而不考虑它们之间的相互影响因素。
因此,在除氧器和凝汽器水位调节系统投入运行时,往往得不到满意的控制效果。
宣威电厂五期工程在云南新投产×300MW机组上,设计了除氧器与凝汽器水位联合控制系统,取得了良好的运行效果。
2、系统构成及控制方式2.1工艺系统宣威电厂五期工程2×300MW机组,锅炉由武汉锅炉厂生产,汽轮机由东方汽轮机厂生产。
主控系统DCS采用美国MCS公司的MAX1000+Plus系统,DEH采用ABB公司的INFI-90系统。
凝结水系统流程简图如图1所示。
正常运行的凝汽器水量主要通过汽机排汽凝结水供给,另还需补充水箱来水补给,此外还受至除氧器水量和回至补充水箱水量的影响。
在机组启动前凝汽器水量也可通过化学补给水电动门从化学补给水直接得到。
2台凝补水泵在正常工况时不需运行,仅在凝汽器需大流量补给水时启动。
除氧器水位主要靠高、低负荷除氧器水位调门调节,使除氧器补水量与锅炉给水量平衡。
凝汽器水位补、排水调门,除氧器水位调门及凝结水再循环流量调门均设有旁路电动门,以在调门故障或事故工况时备用。
凝结水补充水箱水位通过其补水调门控制化学补给水,因化学补给水泵是人工控制启停,故凝结水补充水箱水位受人为影响较大,其调门仅在化学补给水泵运行时才起作用。
建议在以后的设计中应考虑化水程控与主控制系统的综合控制,使化学补给水泵在补充水箱低水位时能自动启动。
化学补给水自补给水箱补给水调节阀m汽轮机补给水泵除氧器mm凝汽器m凝汽器低压加热器给水泵补给水调节阀凝结水泵最低流量调节阀凝结水泵除氧器高低负荷调节阀MMM凝汽器疏水调节阀至高压加热器凝结水精处理装置m轴封加热器m图1:凝结水系统流程简图2.2常规控制方案若按常规设计,其控制系统为:除氧器水位单回路调节,其被控量为除氧器水位,设定值为人工定值,控制输出为除氧器水位高、低负荷调门;凝汽器水位单回路调节,其被控量为凝汽器水位,设定值为人工定值,控制输出为凝汽器水位补、排水调门;凝泵最小流量控制,设计有凝结水流量小于最小值时强制打开凝泵最小流量调门保护逻辑。
云南国电宣威电厂变频器应用案例
一、前言
目前,在我国电源结构中,火电装机容量占74%,发电量占80%;因此火电机组及其辅机设备的节能改造工作是非常重要的。
火电厂中的各类辅机设备中,风机水泵类设备占了绝大部分,而在国民经济高速发展的当代,火电机组调峰力度也随之加大,这些机组的负荷变化范围很大,必须实时调节风机水泵的流量,蕴藏着巨大的节能潜力。
目前调节流量的方式多为节流阀调节,他并不能大范围调节电动机的输出功率,所以浪费了大量的能源。
随着世界能源危机影响范围越来越广,人们对节约能源的意识也越来越强,我国在电力行业的改革为适应新形势逐步的深化。
降低发电成本发提高单位能耗的发电量,已成为各火电厂努力追求的经济目标,要求也越来越迫切。
而采用变速调节风机和泵类达到节能目的,已成为共识。
另外,交流高压电机的直接起动会产生巨大的电流冲击和转矩冲击,在很短的起动过程中,转子笼型绕组及阻尼绕组将承受很高的热应力和机械应力,致使笼条的端环断裂。
而且能造成定子绕组绝缘的机械损伤和磨损,从而导致定子绕组绝缘击穿。
直接起动时的大电流还会引起铁芯振动,使铁芯松驰,引起电机发热增加。
由于变频器可以做到起动转矩高且平滑无冲击,对延长电动机的使用寿命,减少对电网的冲击,保证机组正常运行是很有必要的。
还有现在电厂的自动化程度不断提高,运行工艺对辅机设备的控制性能的改善也是十分迫切的,例如在燃料控制系统中,采用精确度很高的变频调速可以大幅度地改善炉内的燃烧工况,从而节煤、节水,并可节省这些物料的运输,处理能量等。
有更精准得设备是必然会出现更优良的工艺,从而生产效率,这已不再简单地局限在节能的范畴。
本文针对电厂泵类辅机的电动机的实际运行工况,介绍一个变频改造案例。
二、宣威电厂凝结水泵
在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后,集中在热水井中,这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中。
维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产地一个重要方面。
监视、调整凝汽器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。
在正常运行状态下,凝汽器内的水位不能过高或过低。
当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应上升。
当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低国电云南宣威电厂凝结泵电机为6KV/1250KW电机,设计时有较大裕量,每台机组配备二台凝结泵,一台变频运行,一台工频运行或备用,为安全起见要求变频器可以在两个高压开关柜间切
换以实现双电源供电,还可经旁路刀闸直接起动电动机。
进出线刀闸和旁路刀闸的作用是:一旦变频装置出现故障,即可马上断开进出线刀闸,将变频装置隔离,再闭合旁路刀闸,在工频电源下起动电机运行。
三、HIVERT-Y06/096型变频器原理
3.1 原理
HIVERT系列大功率高压变频器属直接高-高方式,采用先进的功率单元串联叠波技术、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法、新颖的全中文操作界面和高性能IGBT功率器件,可用于各类高压电动机驱动的风机、水泵类负载的调速、节能、软启动和智能控制等。
HIVERT系列高压变频器采用交-直-交直接高压(高-高)方式,主电路开关元件为IGBT。
每相由5个功率单元串联而成,叠波升压,充分利用常压变频器的成熟技术,因而具有很高的可靠性。
隔隔离变压器为三相干式整流变压器,变压器原边输入可为任意电压,Y接;副边绕组数量依变频器电压等级及结构而定,3kV系列为9个,6kV系列为15个,10kV系列为24个,延边三角形接法,为每个功率单元提供三相电源输入。
为了最大限度抑制输入侧谐波含量,同一相的副边绕组通过延边三角形接法移相,从而消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流,所以HIVERT变频器输入电流的总谐波含量(THD)远小于国家标准5%的要求,并且能保持接近1的输入功率因数。
6kV系列单元输出及相电压波形示意图
每个功率单元输出的电压波形及其串联后输出的相电压波形示意图,可以得到5~0~-5共11个不同的电压等级。
增加电压等级的同时,每个等级的电压值大为降低,从而减小了dv/dt对电机绝缘的破坏,并大大削弱了输出电压的谐波含量,电压等级数量的增加,大大改善了变频器的输出性能,输出波形几乎接近正弦波。
3.2功率单元
输入电源端R、S、T接变压器二次线圈的三相低压输出,三相二极管全波整流为直流环节电容充电,电容上的电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电路。
快熔二极管整流直流环节逆变输出单元输出单元旁路
功率单元原理图
功率单元通过光纤接收信号,采用空间矢量正弦波脉宽调制(PWM)方式,控制Q1~Q4 IGBT的导通和关断,输出单相脉宽调制波形。
每个单元仅有三种可能的输出电压状态,当Q1和Q4导通时,L1和L2
的输出电压状态为1;当Q2和Q3导通时,L1和L2的输出电压状态为-1;当Q1和Q2或者Q3和Q4导通时,L1和L2的输出电压状态为0。
四、运行分析
相关数据实测结果如下:
表1
由于凝结水泵在设计时留有很大余量,实测结果50%负荷时节能率为70%,满负荷时节能率也达15%。
节能效果十分明显。
同时,电机变频启动时,启动电流平稳上升,电机启动非常平稳。
五、节能效益计算:
全年发电机组运行时间按7200小时计算,其中双泵运行时间和单泵运行时间各占一半,发电机组满负荷、80%负荷、70%负荷、50%负荷运行时间均为1800小时,电费成本为0.2/元度
机组满负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:67320元
机组80%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:90000元
机组70%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:202500元
机组50%负荷时,在变频泵运行情况下,年至少节省电费:315000元
在满负荷全年运行至50%负荷全年运行情况下,投入一台北京合康亿盛公司生产的国产高压变频器后,全年可节约电费平均达674820元左右。
六、结束语
变频器至投入以来,运行稳定。
而且HIVERT系列变频器功率因数可达0.95以上,大于电机功率因
数0.82,减少大量无功。
并且实现电机软启动,可避免因大电流启动冲击造成对电机绝缘的影响,提高了
生产工艺自动化程度,减轻了工人的劳动强度,减少电机维护量,节约检修维护费用,同时电机寿命大幅度延长。