300mw机组凝结水泵变频改造总结报告

300mw机组凝结水泵变频改造总结报告内容摘要：

子 一次风机 1400KW 2 2020 徐州彭城电厂 西门子 引、送风机 800KW 8 2020 镇江高资电厂 西门子 引风机 1460KW 2 2020 深圳广深沙角 B 电厂 西门子 引风机 1800KW 2 2020 鹤港电厂 西门子 引风机 2020KW 2 2020 三门峡电厂 罗宾康 引风机 2020KW 2 山东潍方电厂 259 罗宾康 送风机 1000KW 2 山东潍方电厂 罗宾康 引风机 450KW 2 辽河油田热电厂 罗宾康 送风机 1000KW 2 辽河油田热电厂 东芝 引风机 1800KW 2 大庆油田热电厂 40 东芝 引风机 1800KW 3 大庆油田龙凤电厂 东芝 送风机 1400KW 2 大庆油田龙凤电厂 东芝 送风机 1400KW 2 大庆油田龙凤电厂 备注：以上品牌的业绩，仅是 2020 年 4 月 获得的资料进行的初步统计，其中只是高压变频，包括非电力行业的产品。 该业绩统计不作为品牌业绩的依据。 表格 3 目前了解的高压 (6KV)变频器的品牌及使用简要统计 五、初步结论及建议 进口、国产高压变频器均可用，进口品牌东芝、罗宾康相对较好，而国产品牌东方凯奇、利得华福相对较好；进口品牌工艺及成套性较好，但成本较高，备品及维护费用相对较高。 加装高压变频器后，对应的电动 机保护更改为变压器保护。 高压变频器本身的保护整定要认真对待，尤其是进口品牌高压变频器本身的保护整定一定要依据中国的国情。 进口、国产高压变频器均可达到 DCS 控制系统的控制要求，都可在 60 秒内完成从0 到额定工频转速的升速过程，都可接受 DCS 系统的模拟量控制信号，可向 DCS 系统 13 反馈必要的状态参数。 另外，所调研的各类变频器都留有与 DCS 系统通讯的数字通讯接口，可实现远程设备状态监测。 当变频器故障时，由变频调节方式自动切换到电机工频运行、改造前的调节手段 (如动叶、挡板 )参与系统调整的运行方式目前还没有先例。 变频器故障时，视为主设备故障，机组运行方式做相应调整后，手动切换到电机工频运行。 考虑到同期和回切对电动机的安全，采用手动大旁路为宜。 高压变频器的核心为电力电子器件，对环境温度，粉尘度、通风散热、电磁抗干扰等要求较高，土建务必按设备要求认真设计、施工，万万不可大意。 另外，滤网要定期清洗。 控制电源的稳定性、可靠性和安全性要妥善考虑。 附件一：油田热电厂生产技术部编写的《 3炉引风机电动机改变频控制技术总结报告》； 附件二：山东龙口电厂电气变频班编写的〈〈 高压变频设备运行情况总结〉〉； 附件 三：各种进口、国产高压变频器现场实物照片。 调研人员 张翔 雷蓉 张茂强 邓永 丁怀德 李建龙 2020 年 5 月 8 日星期六 附件一 3 炉引风机电动机改变频控制技术总结报告 3 炉引风机电动机改变频控制技术总结报告 油田热电厂生产技术部 1 问题的提出 在火力发电机组中，风机是配套的主要辅机之一，一般包括送风机、引风机。 据资料介绍火电机组配套风机的耗电约占发电机组发电量的 %~3%，对于大型火电机组，配套风机所耗电能十分巨大。 目前，我国火力发电机组的大型配套风机主要是由 6KV鼠 笼异步电机直接驱动的。 电厂风机目前主要采用进、出口风门档板，进口轴向导流器，进口静叶调节器等方法进行风门的调节以控制流量，其缺点是节流损失大，增加风机消耗的功率，同时调节阀门有时处于很高的压力下工作，容易磨损和损坏。 另外由于定速风机启动转矩大配置的电动机容量比风机的额定容量大很多，在低负荷区，电动机工作效率很低，能源浪费严重。 对于调峰机组，情况更为突出。 调节档板控制风量造成管网内气流紊乱和风量调节不准确，导致管网振动发生和炉膛燃烧不稳。 统计结果表明约有 10%的电动机缺陷是由启动时的大电流及对绕组的过大电磁力 直接引 14 起的，定子绕组接头开焊、鼠笼断条等缺陷也都与直接启动有关。 我厂锅炉系统的 6台引风机电动机，运行 10 年来也发生了多次上述故障，且引风机电动机年平均耗电达，占年平均发电量的 %。 鉴于以上原因，多年来，人们一直在探求电动机的调速问题。 风机转速是通过驱动装置调节的，长期以来，对于需要调速的驱动机械，直流调速一直占主导地位。 如晶闸管直流电机调速系统。 但是由于直流电机本身结构上存在有机械整流器和电刷，给直流调速驱动系统带来了下面三个主要缺点：（ 1）维护困难；（ 2）设置环境受到限制 ，易燃易爆以及环境恶劣的地方不能适用；（ 3）在结构上，制造的容量、高转速及高电压的直流电机比较困难。 所以也经常采用交流滑差离合器电机、交流电机的调压，变极，串电组调速以及加装液力偶合器等交流电机调速方法。 但这些交流电机调速方法在精度，效率，变比，平滑等方面都不够理想。 所以，从电机结构和特性上看，采用改变电源频率进行调速是最好的调速方法。 2 项目实施 我厂于 2020 年 8 月 23日至 2020 年 9 月 18 日，在 3 炉两台引风机电动机电源回路安装了 TOSVERT— MV 变频器，并进行了调试工作， 2020 年 9 月 19 日正式投 入使用。 3 效益分析 以下曲线是变频器改造后与没有进行改造的 2 炉引风机电动机运行参数和 3 炉蒸汽量、发电机有功功率的日数据比较。 由以上数据我们可以得到，加装变频控制和没有加装变频控制的系统运行参数对比图形。 图 11 分别记录了 2020 年 10 月 24 日 0 时至 24 时的发电机有功功率和锅炉0501001502002501 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23时间 1 发电机有功（万Kw h）2 发电机有功（万Kw h） 3 发电机有功（万Kw h）图 10 0— 24 小时发电机有功曲线 01002003004005006007008001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23时间 1 炉蒸汽量（T / h ） 2 炉蒸汽量（T / h ） 3 炉蒸汽量（T / h ）图 11 0— 24 小时锅炉蒸汽量曲线 15 蒸汽量的变化情况，通过参数的比较，我们可以得出当日发电机组的运行工况基本上是相同的，当日的锅炉蒸汽量分别为 1 炉 12311 吨、 2 炉 12493 吨、 3 炉 12113 吨；发电量分别为 1 机 （万 kwh）、 2 机 （万 kwh）、 3 机 （万 kwh）。 既在当日全天范围内 3 锅炉的引风机系统的运行工况是相当的，除个别情况下，全年发电机组的运行工况在不同季节也都是基本相同的。 图 1 13 记录了当日 3 炉引风机电动机的运行电流和运行电压。 从图中我们可以清楚的看到，改变频控制后的引风机电机运行电流和电压明显的低于没有改变频控制的引风机电机的电流和电压，且在发电机组的不同运行参数下，改变频控制的电机电流和电压是随着机组负荷的变化而变化的，变化的幅度也是比较大的。 而没有改变频控制的电机其运 行参数，在全日不同负荷下的参数变化是相当微小的，且运行在比较高功率的工况下。 图 14 记录了当日变频器输出的电源频率的全过程，其被拖动负载的转速是随着机组负荷的变化而变化的，而没有改变频控制的电机一直运行在额定转速上。 图 15 记录了引风机电动机在当日不同负荷下，电机有功功率的变化。 从图中可以明显看出，改变频控制后的节能效果。 节省电能 0204060801001201401 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24时间 1炉引风机平均电流/A2炉引风机平均电流/A 3炉引风机平均电流/A图 12 0— 24 小时引风机电流 曲线 010002020300040005000600070001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23时间 1 炉吸风机平均电压/ V 2 炉吸风机平均电压/ V 3 炉吸风机平均电压/ V图 13 0— 24 小时引风机电压曲线 16 我们对 2020 年 10 月 10 日至 17 日， 8 天发电机发电量和 3 锅炉引风机电机耗电量进行了统计见表 1。 表 1 发电机发电量及引风机耗电量统计 日期 1 机发电量 /万 kwh 2 机发电量 /万 kwh 3 机发电量 /万 kwh 1 炉吸风机 电量 /kwh 2 炉吸风机 电量 /kwh 3 炉吸风机 电量 /kwh 10 日 43920 48240 17640 11 日 45000 47520 29520 12 日 48960 45720 28800 13 日 46440 47880 27720 14 日 378 48960 48600 30960 15 日 369 47160 42840 28080 16 日 49320 52920 25560 17 日 47160 48600 26280 合计 376920 382320 214560 从表 1 中可得，在锅炉蒸汽量和发电机输出有功功率基本相当的情况下，通过对 3 锅炉引风机系统电动机耗电的统 计，可以推算出改变频调速后的年节能效果。 我们取 2 炉引风机电机耗电量的平均值（ 376920+382320） /2=， 8天内 2 炉引风机电机较 3 炉引风机电机多耗电 379620214560=。 8 天引风机系统运行小时数为 8 24=192小时，我们取发电机组年运行小时数为 6000小时，可计 算出 全年 2 炉引 风机 电机 较 3 炉 引风 机电 机 多耗 电 16506001020304050601 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23 1 、2 炉引风机频率/ H z 3 炉 1 吸风机频率/ H z 3 炉 2 吸风机频率/ H z图 14 0— 24 小时引风机频率曲线 02004006008001000120014001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23时间 1 、2 炉引风机平均输出功率/ k w 3 炉 1 吸风机功率/ K w 3 炉 2 吸风机功率/ K w图 15 0— 24 小时引风机功率曲线 17 6000/192=，多耗电费为 5158125 = 元。 根据 2020 年我厂的厂用电率水平，计算可降低厂用电率 5158125/2935000000 100%=%。 节能效率达到 165060 (379620 ) 100%=%。 从上面的计算可知，改变频控制后的锅炉引风机系统的电机每年可获得的经济效益在 110 万元以上，如果把全年机组启、停机考虑进去，其效益将更好。 4 结束语 采用变频调速后的节能效果是十分明显的，并且调速性能优越。 电动机的转速可以按风量的实际需要进行精密调节，风机风门全部打开，避免了气流通过产生的扰动，燃烧不稳定及管道振动等 问题都被消除。 且变频调速后还可以实现电动机的软起动，使电动机轴、连接轴及其它部件的机械应力大幅度下降，使电动机的寿命得以延长。 通过在我厂 3 锅炉引风机电动机回路进行变频调速改造，节约了电能，降低了厂用电率和煤耗，延长了风机和电动机的适用寿命，减轻了检修维护量和运行人员的操作量，经过一段时间运行的观察和测试，其电动机的振动、温升和环境噪声都有所降低。 综上所述，如果在我厂其它平方转矩负载设备上应用变频调速控制技术，将给我厂带来巨大的经济效益。 附件二 、高压变频设备运行情况总结 我公司目前共安装运行高压变频器 7 台，分别用于＃ 1 炉送、引风机电机及＃ 2 炉、＃ 3 炉、＃ 4 炉、＃ 5 炉、＃ 6 炉引风机电机，实践证明其节能明显、运行可靠。 我公司的高压变频器的运行情况总结如下： 一、使用变频器的优点： 节电显著 变频器的一般效果是节电 30%～ 60%。 变频器可以明显的提高节能水平。 根据我厂的风机负荷情况，按变频 70％转速运行计算，引风机风门全开时变频器输入电流约为30A,这是变频器较常运行的状态，也是比较经济运行的状态，我们取这个值进行计算。 如果不用变频风机风门全开时电机电流为 150A 左右 ,可以将其折算为和变频同样出力时的电流为 150*(电机功率的平方与风量成正比，此数为 的开方值 )=126A,而事实上由于电机和风机本身的损耗，这个电流一般在 130A 左右，变频器的功率因数在 左 右 ， 故 在 此 状 态 下 变 频 每 小 时 的 节 电 量 约 为 ：6*130**30*=500kWh，以变频每年运行 4600 小时计算，可以计算出每年节电约为 500*4600=2300000kWh,，以每度电 元计算，每年节约费用约为： 18 2300000*=828000 元，可以得出，变频器投资成本基本上可以在 4— 5。