600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能改造数据化分析
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600MW机组凝结水泵永磁调速装置应用与分析文章简单介绍了广东粤电湛江中粤能源有限公司#1机凝结水泵A永磁调速改造的应用情况,并对其节能情况及日后的优化方向进行了分析。
标签:凝结水泵;永磁调速;控制策略;经济性1 概述湛江中粤能源有限公司1号机组,汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机,型号为N600-16.7/538/538-75B,凝结水系统配套两台上海KSB泵有限公司制造的NLT500-570*4S型凝结水泵,一用一备运行方式。
额定流量为1733m3/h,设计扬程为305.7m,配用功率2000kW,额定转速1480rpm。
电机型号YKSL630-4TH,配用功率2000kW,湘潭电机厂制造。
由于系统配置的凝结水泵容量与扬程均有较大的裕量,机组在调峰运行、除氧器水位调节阀开启不足,有较大的节流损失。
而且水泵一直在大大偏离设计的高效率区域运行,在一定程度上影响了机组的经济运行。
为了降低机组的能耗,经过技术经济比较,公司已将凝结水泵改为变速调节,利用永磁调速技术改变水泵转速,采用调整间隙的方法,通过永磁传递力矩驱动水泵的方式达到凝结水泵转速调节的目的,结合原有的除氧器上水调门来控制与维持除氧器水位。
2 调速原理本套永磁调速设备采用美国MagnaDrive公司提供的永磁调速设备,采用该设备后,通过永磁转子和另一端导体转子相互作用产生转距,同时通过智能电动执行器调节气隙大小实现电机和凝结水泵之间的转距控制,从而实现凝结水泵的速度调节。
此套永磁调速装置通过DCS将参数调节信号通过PID调节或者操作员设置的指令,变成4~20mA信号驱动执行机构,推动永磁调速装置的气隙调节动作,实现调速功能。
在远程信号如出现问题或现场需要,可以通过执行器的手动装置调节转速,同时执行机构会将实时的位置反馈以4-20MA信号返回DCS,供操作人员观察判断。
3 系统改造本次凝结水泵永磁调速改造工程为一台凝结水泵的改造项目,主要的设备包括永磁调速装置本体(一套)、冷却水系统(一套)、电气相关辅助设备和凝结水泵永磁调速改造工程范围内所有配套的热工仪表,根据永磁设备控制需要,控制系统内要增压温度、压力、流量、液位等监视测点,保障设备安全运行。
浅谈600MW机组节能减排分析与对策摘要:作为全国电力行业“一流火力发电厂”,台山电厂近年来发电量年年增长,而耗水、耗能水平及污染物排放量却逐年递减,走出了一条通过技术进步提高资源利用的发展新路,节能减排水平在全国同类行业中居于领先地位。
以下对节能减排做了分析和看法。
关键词:600MW机组;节能减排;分析;对策—、机侧节能减排分析提高凝汽器换热效果,减小凝汽器端差。
凝汽器端差大小和凝汽器循环冷却水入口温度、低压缸排气流量、凝汽器钛管的清洁程度、凝汽器内漏入空气量以及循环冷却水在管内的流速有关。
因此,减少凝汽器内漏入空气量,提高循环冷却水在管内的流速,通过滤网和加药减少海生物在钛管内的生长,通过投入胶球清洗装置清洗脏污的钛管,可以大大减小凝汽器端差。
保持凝汽器最佳真空。
在初参数不变的情况下,凝汽器背压越低机组经济性越好。
在决定经济性的3个主要参数:初压力、初温度、排汽压力中,排汽压力对机组的经济性影响最大。
试验证明,真空每下降1k Pa,约影响供电煤耗3g/(kw.h)。
但是,降低排汽压力,将使汽轮机低压部分蒸汽湿度增大,影响叶片寿命。
因此,在一定条件下凝汽器真空并非越低越好,必须通过试验确定凝汽器的最佳真空。
正常运行中易出现真空较低现象,提高真空主要有以下措施:1)保证循环冷却水水量。
机组正常运行中,凝汽器真空主要是靠蒸汽凝结成水形成的,因此保证循环冷却水水量是最重要的。
2)减少凝汽器端差,提高钛管表面的清洁程度,减少凝汽器积聚空气,这是影响凝汽器真空的重要因素。
凝汽器漏入空气是影响凝汽器真空的主要的原因之一。
凝汽器漏入空气,由于空气是不凝结的,热的不良导体,会使凝汽器换热效果大大降低,从而降低了机组的经济性。
3)防止疏水门存在漏汽和低压旁路存在泄漏现象,减少高温、高压蒸汽进入凝汽器,以防凝汽器热负荷迅速增加导致凝汽器真空降低。
4)每月进行一次真空严密性试验。
当机组真空下降速度大于400Pa/min 时,应检查泄漏原因,及时消除。
《国华宁海电厂600MW机组凝泵变频改造》摘要:文章对神华国华浙能发电有限公司(以下简称宁海电厂)600MW亚临界机组凝泵引入高压变频技术改造6kv电动机过程进行叙述,对改造后的节能效果进行分析,对改造过程中和改造后出现的问题进行陈述,对以后进行凝泵变频改造的电厂提供一些参考。
关键词:凝结水泵;变频器;改造施工1 项目改造情况1.1 宁海电厂2号机组于2005年12月投产,于2013年10月大修中进行凝泵变频改造施工,参考1号机组改造过程,从技术协议签订到项目验收大约历时4个月,再到最后资料归档项目评估共计约历时8个月。
现介绍电机基本参数如下:型号:AMA 500L 4A VAH;额定功率:1900KW;额定电压:6000V;额定电流:217A;额定转速:1491r/min;绝缘等级:F;接线方式:Y;工作方式:S1;防护等级:IP54;功率因数:0.88;冷却方式:空-空(IC611);额定温升:75K;制造厂:ABB芬兰公司1.2 变频器选型目前在国外,交流传动技术已经得到了迅速发展,各家公司如日立、东芝、三菱、富士、BB等都有各自的产品。
国内变频器的整体技术相对落后,产销量少,可靠性及工艺水平不高。
因此,宁海电厂凝泵变频改造选择了相对可靠的日立高压大功率变频器。
此变频器采用单元串联多电平结构,由旁通柜、变压器柜、功率单元柜、控制柜组成。
日立高压大功率变频器采用直接高压变换形式,由多个功率单元构成单元串联多电平的拓扑结构。
每个功率单元输出交流低压,多个功率单元叠加后输出为所需的交流高压。
每相8个功率单元串联叠加后构成6kv主回路拓扑。
1.3 施工从土建施工到变频装置上电及设备调试大概需要一个月周期。
期间经历空调安装及调试、盘柜安装、变频器及变压器风道安装调试、凝泵变频成套装置盘柜及电缆电气试验、完成配电室建筑和设备验收、凝泵变频成套装置盘柜一、二次、热控电缆核对及接线等过程。
土建施工中,基础采用预埋钢管无电缆沟形式,需制作一个长9米,宽4米,深1米浇筑基础,6kv电源电缆由柜顶接入,刀闸、变压器、及变频器柜之间的连接线由厂家负责,施工前要计划好有足够的空间进行设备改造,确保不影响设备安装。
600MW超临界机组凝泵变频控制及效果分析卓鲁锋【摘要】节能减排是电力行业的一项基本要求,属于考核范围的重要项目之一.在大型发电企业中,各企业都在寻找各种节能减排的方式,凝泵变频控制受到更多的电厂重视和应用推广.本文介绍了浙能乐清电厂在#1机大修过程中对凝泵控制进行了改造,采用变频器控制.根据凝泵变频器的特点和除氧器两个调节阀的特性,对除氧器水位控制策略进行了完善和改进.现场的实际应用表明,改进后的凝泵变频器控制能有效的降低凝泵的耗电量,减小阻力损失,降低企业生产成本,凝泵变频器的控制和除氧器水位调节阀配合在一起能很好的对除氧器水位进行控制.【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2010(027)007【总页数】3页(P96-98)【关键词】超临界;凝泵;变频器;除氧器;节能【作者】卓鲁锋【作者单位】浙江浙能乐清发电有限责任公司,浙江,乐清,325609【正文语种】中文【中图分类】TM921;TK264随着电力工业的发展和要求,节约电厂的厂用电,节能降耗,越来越多的电厂对重要用电设备的驱动电源进行了技术改造或一开始建设期间就考虑到了节能降耗,对重要设备的电机采用变频调速调节。
为了推动节能降耗工作的深入进行,浙能乐清电厂结合自身情况,以挖掘大型电机的节能潜力为突破口,在#1机组大修期间进行了凝结水泵电机的变频改造,以达到进一步降低厂用电量、降低发电成本的目的。
1 系统概述浙能乐清电厂每台机组配置两台凝结水泵,一台运行,一台备用。
凝泵原设计为定速运行,依靠除氧器水位调节阀来调整除氧器水位,调节阀线性度差,节流损失大,大量能耗损失在调节阀门上。
凝泵电机变频改造后凝泵由定速运行变成变速运行,其运行特性改变较大,这也给凝结水系统带来很大影响,整个系统的参数分布发生了很大变化。
凝泵为Ebara Corporation 生产的型号为800×400VYDB4M的筒形立式多级离心泵,额定转速为1490 r/min,额定出口压力为3.221 MPa,凝泵电机为TOSHIBA(TMEIC)生产,额定电压为6kV,额定电流为243A。
600MW火电机组节能降耗分析与优化措施发表时间:2016-12-02T15:09:52.547Z 来源:《电力设备》2016年第18期作者:陈党庆[导读] 能否通过结构优化和技术进步满足能源与环境的双重约束,降低能源消耗,提高生产效率。
(宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司宁夏青铜峡市 751607)摘要:在全球气候变暖的大背景下,国际相继出台控制温室气体排放的措施,国家提出可持续发展战略,在能源太量消耗的背景下,能否通过结构优化和技术进步满足能源与环境的双重约束,降低能源消耗,提高生产效率。
关键词:600MW;火电机组;节能降耗;优化措施一、600MW机组节能优化项目及节能效果1.1锅炉点火前利用其他水源作为辅机冷却水某发电公司在机组设计安装阶段,为了防止夏季循环水温太高造成闭式水温升高,在A闭式冷却器冷却水门后加装一路深井水,作为夏季降低闭式冷却水的备用水源。
在锅炉上水打压阶段或机组启动阶段,投入该路冷却水降低闭式水温度或将相邻运行机组循环水联络运行,引入该机组循环水系统,关闭凝汽器进水侧2个入口门,循环水直接通过开式水泵后,进入闭式水冷却器作为冷却水源,回水直接进入该机水塔,通过水塔联络门进入相邻运行机组水塔。
该节能项目实施后,在锅炉水压试验或机组启动阶段,可不启动或推迟开式水泵、循环水泵启动。
节能效果:锅炉一次汽、二次汽打水压启动1次耗时6h,每小时可节电3185kW·h,共节约厂用电19110kW·h;机组冷态启动1次耗时10h,每小时可节电3185kW·h,共节约厂用电31850kW·h。
1.2无电动给水泵锅炉冷态启动上水该方案分2个阶段完成:第1阶段,锅炉启动上水初期至汽包压力达0.6MPa,用1台汽动给水泵的前置泵代替电动给水泵给锅炉上水;第2阶段,主机抽真空后,利用汽动给水泵的备用汽源辅汽冲转汽动给水泵、暖机,汽包压力达0.6MPa后,与单独运行的汽前泵并泵,随后停运该汽前泵,保持该汽动给水泵组运行;主机负荷达100MW时,另一台汽动给水泵用四段抽汽冲转,在主机负荷达240MW时,该汽动给水泵与前一台汽动给水泵并泵接待负荷;在主机负荷达360MW以上且机组运行稳定时,第1台投运的小机汽源由辅汽切换为四段抽汽,保证了机组启动过程中电动给水泵一直处于备用状态,节电效果显著。
600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能改造数据化分析
摘要最近几年,伴随着社会经济的不断发展,电力行业进程逐渐加快,现有的机组装机容量得到了一定的延伸,发电机负荷率有了明显下降,这一现象的出现严重影响了大型发电机组的正常运行。
从当前情况来看,使用的满负荷大型辅机工况调节方式以及现有的调峰运行方式不一致,产生效果不高,不仅不利于异步电动机工作效率的提高,与此同时,还出现了能源浪费情况。
所以,要借助新型的技术加大对高压大功率变频调速系统的应用力度,在此基础上来提升汽轮发电机组的安全性,保证其稳定运行。
在本文中,重点论述了600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能改造情况。
关键词600MW;汽轮发电机组;凝结水泵变频;节能改造
前言
在本文中,主要是通过凝泵的传统调节方式和变频调节方式来分析运行功耗实际的节能效果。
以600MW汽轮发电机组举例说明,然后改造凝结水泵变频节能,经过改造之后的水泵产生了良好的效果,不仅节省了能源,与此同时,还实现了电网企业经济效益的提高。
1 变频调速节能原理
在实施负载工作的时候,一般使用H1表示压力,Q1表示流量,使用N1自主调整负载的运行速度,使用Q2调节阀门流量,把它当成负载的实际工作点,把H3作为压力上升点。
从具体工作中来分析,对于负债功率在A点中的应用,可以使用公式表示出来,其中公式是=H1.Q1,负债功率在点用公式中表达为PB=H3.Q32,现阶段,虽然Q2小于Q1,H3大于H1,然而,具体减少的功率总数量是有限的。
在不使用阀门进行合理调整的基础上,能够看出管道阻力自身并不会出现较为明显的改变,针对这一现象,可以在调整负载速度的基础上来降低流程,把负载速度控制在N2,压力H2,流量Q2,负载工作点是C[1]。
从上述分析可以看出,负载的轴功率得到了明显的下降,对于轴功率而言,可以使用公式将其表示出来:
2 凝结水泵变频节能改造方案的制定
在实施节能改造工作的时候,一般是借助变频器调速节能原理,在这其中,对于电动机的转速主要是使用公式表示出来,如下所示:
从上述公式可以看出,转速和频率之间呈现正向比例的关系,频率对于转速有着直接的影响。
第二个公式表示为水泵以及流体流量之间的关系,N和Q之间呈现一次方程正向比例的关系。
在第三个公式中,N和M呈现方程正向比例的关系,公式④中N和F呈现线性关系,在0~50Hz之间,F会产生一定的改变,因此,针对这一现象,可以结合实际及需求来适当的调整转速,将转速的应
用范围延伸。
N和N之间为三次方程正比例关系,一般情况下,输出功率伴随着三次方的变化而逐渐下降,其经常受到水泵转速降低的影响。
在这一阶段中,为了实现节能的目标,可以使用变频调速的方式加以解决和改进。
在开展变频改造工作的时候,不但要做到优化电动,与此同时,还可以借助交流变频调速技术来调整电动机中的转速,实现节省电能,减少节流损失的实质性目的。
现阶段,主要是使用自动旁路切换方式,这样能够确保运行过程的安全性和稳定性。
在这其中,U表示为高压变频器,QF表示为高压断路器,QS1、QS2表示高压隔离刀闸。
在制定该项方案的时候,主要是由三个结构组建而成的,分别为KM1、KM2、KM3,两个高压隔离开关,QS1、QS2组成,明确规定高压真空接触器必须保持长期闭合状态,并且在电气中实现互锁,在KM3断开之后,要使得KM1和KM2闭合,在KM1和KM1断开之后,要闭合KM3,对于操作人员而言,自身应当具备良好的操作技能,尽可能防止出现失误情况,从而产生更大的故障。
在600MW汽轮发电机组凝结水泵实施变频节能改造工作的时候,要加大对变频的投入力度,运行期间,如果出现变频异常现象之后,要启动频泵连锁,并且将其转换成正常的工频运行模式,以此确保机组稳定运行。
对凝泵进行切换的时候,需要在较短时间段内对两台凝泵构建相应的并联关系,合理的选择泵工频备用方式,使用DCS自主调节电动机转速,当变频器处于故障现象的时候,要借助DCS将其和共频泵联系到一起,并且全方面地检查具体的连接现象,以此满足当前的实际运行要求,保证其安全性[2]。
3 对于凝结水泵变频节能改造前后运行现状的分析
在改造600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能的时候,一般来讲,不用调整除氧器的水位,应当使其保持在全开的状态中,通过提升变频器的运行效率来实现对流量的调整,如此一来,不仅防止在启动电机的时候对变频器产生影响,同时还避免了阀门调节过程中造成的过度消耗,从一定程度上节省了电能,优化了生产工艺,实现了社会效益以及经济效益的提高。
在对凝结水泵变频节能进行改造之后,和改造之前相比较而言,运行现状发生了很大程度的改变。
首先,从改造之前进行分析,阀门调节凝器的水位存在着很多的问题,比如波动力度大,准确性不好等,并且阀门长时间处于高压差状态下,这从一定程度上增加了设备维修数量,不利于设备使用性能的提升,使得设备受损现象严重,最终限制了机组的稳定运行。
经过有效的优化以及改造之后,主要是使用变频来调整凝泵的转速情况,待调解之后的凝泵性能有了明显提升,其具备准确性好、水位波动不明显扥一系列优势,有效解决了水泵存在的无法控制以及线性度差等一系列不足,从而保障了机组的良好运行,延长了设备使用寿命,降低了系统运行维护成本。
對于变频改造工作的时候,基本上是借助电动机软启动的方式来完成的,一般情况下,在常规电压中,启动的额定电流是4~8倍左右,这种现象的出现,不仅会消耗较多的电力资源,与此同时,还会威胁到电动机的绝缘寿命,使得电
动机在运行期间,时长发生损坏情况,从一定程度上限制了电动机的正常运行。
经过有效的改造之后,通过使用高压变频调速装置,在遵循实际要求的基础上来设置电动机的转速上升速度以及启动初始转速,防止了启动电动机的时候,受到外界因素的影响,这对于电动机设备使用性能的增强起到了重要的作用。
通过改造600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能,可以得出,机组负荷越低,那么就说明产生的节能效果就会越高,因此,要想保证机组长时期处于低负荷的运行状态中,要加强对其的重视力度,不断提高电网设备的使用功能[3]。
4 结束语
当前,为了减少消耗量,提升发电机组的运行效率,增强电网运行的可靠性,对凝结水泵实施变频节能改造工作是很有必要的。
这样能够满足现有的电网生产需求,与此同时,还可以实现经济效益的提升,对于电网行业稳定发展起到了重要的意义。
参考文献
[1] 张春玉.600MW汽轮发电机组凝结水泵变频节能改造[J].科技创新导报,2017,(24):31-32.
[2] 张慧,宋晓波.300MW汽轮发电机组凝结水泵高压变频器应用及节能效果分析[J].电气应用,2010,(8):50-52.
[3] 邓仁华.汽轮发电机组凝结水泵系统故障分析及处理[J].冶金动力,2008,(4):56.。