高压动力节能解决方案

来源: 索佳  作者: 索佳  发布于: 2014/3/16 14:03:42  关注度:


一、技术背景

目前,在我国电源结构中,火电装机容量占74%,发电量占80%;水电装机容量占25%,发电量占19%;核电仅占1%左右,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,蕴藏着巨大的节能潜力。由于火电机组调峰力度的加大,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。目前调节流量的方式多为节流阀调节,由于这种调节方式仅仅是改变了通道的通流阻抗,而电动机的输出功率并没有多大改变,所以浪费了大量的能源。

以电厂风机为例:改进离心风机的调节方式是提高风机效率、降低风机耗电量的最有效途径。国家火电设计规程SDJ–79规定,燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分别为5%和5~10%,风压裕度分别为10%和10~15%。这是因为在设计过程中,很难准确地计算出管网的阻力,并考虑到长期运行过程中可能发生的各种问题,通常总是把系统的最大风量和风压富裕量作为选择风机型号的设计值。但风机的型号和系列是有限的,往往在选用不到合适的风机型号时,只好往大机号上靠。这样,电厂锅炉送、引风机的风量和风压富裕度达20~30%是比较常见的。锅炉送、引风机的用电量中,很大一部分是因风机的型号与管网系统的参数不匹配及调节方式不当而被调节阀门消耗掉的。同时,发电机组的负荷改变,必然要求锅炉跟随其负荷变化运行,相应的送、引风机等也必须随之进行调节,在调节的过程中又有大量的能量被消耗掉。


二、改造对象及其范围

火力发电—锅炉引凤机,鼓风机,锅炉给水泵,冷凝泵,灰浆泵,循环泵等;

石油化工—油田注水泵、循环泵、管道泵、潜油泵等;

供水行业—生活用水泵,工业用水泵等;

冶金行业—高炉鼓风机、除尘风机、冲渣泵等;

水泥行业—炉尾风机,鼓风机、除尘风机等;

造纸行业—打浆泵等;

交通工业—机车电气传动、轨道交通电气传动等


三、高压节能采用的技术:

高压节电装置是针对工作电压在3kv及以上电压等级的高压电机节能而研制的一种高效节电系统。该节电装置采用功率单元串联多电平技术,是一种高效、节能、无电网污染的高压大功率调速设备,成功地将计算机控制、功率半导体器件应用、微电子、高压干式移相变压器、电机拖动控制、高电压变换、光纤通信等多项先进技术融为一体。

节电率:20~50%。


四、改造技术方案:

1、一拖一手动:

2、自动一拖一:

 


五、改造后功能特点:

1、 软启动功能

具有软起动功能,不会因电机启动冲击引起的电网电压下跌

2、 旁路功率单元功能

由于变频器的电路结构采用的是功率单元电压串联结构型,当一个单元出现故障时,系统可自动将出现故障的单元进行旁路,仍能保证正常满载输出能力,不会影响系统运行。

3、飞车启动功能

当工频切换至变频操作时,在电机不停止旋转的情况下,能够保证变频器的正常启动。

4、适应性功能

变频器对电网电压波动有极强的适应能力,电压下降35%仍可降额运行

5、控制电源

配置不间断电源及双回路自动切换装置,保证在一路控制电源掉电时,另一路控制电源可自动切换至备用控制电源,以便不影响系统运行并能维持30分钟

6、工频-变频自动切换

为确保可靠性,一般多选用工频旁路系统,作为变频系统的辅助系统,保证变频器在日常维护保养和故障处理时,能通过工频旁路系统来保证风机或机泵的运行。采用自动切换柜,通过机组的DCS或PLC控制系统, 既可确保风机在变频调速状态下能够无扰动的、平稳的、切换到工频调速状态下和在工频运行状态下,无扰动的、平稳的、切换到变频运行状态。实现运行中变频切工频和工频切变频,避免了由于必要的切换操作,而使风机或机泵停止运行,进而造成停机、熄火等故障,影响发电量,造成经济损失。

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