浅谈利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析

时间:2022-08-20 13:17:19 作者:华体会竞技娱乐 来源:华体会综合入口  提示:点击图片可以放大

  节约能源是国家可持续发展的战略决策,也是发电企业提高企业核心竞争力的必由之路,发电企业发电过程的成本控制成为了影响企业发展的关键,作为现代电厂成本控制的关键,提高设备的可靠性、降低厂用电率是实现电厂降低成本、提高市场竞争力的基础。给水泵作为联合循环机组中能耗较大的辅助设备,降低其用电量对有效降低厂用电率有重要的意义,本文就利用变频技术对给水泵的节能改造进行简要论述。

  华能金陵燃机热电有限公司有两套S109FA燃气--蒸汽联合循环发电机组,每套机组配置2台给水泵,1台运行,另1台作为备用,两台给水泵互为连锁。给水泵电机额定功率为2240kW,额定电流245.4A,额定电压6000V,频率50Hz;泵组采用多级立式离心泵,轴功率1772kW,转速2985r/min,流量高压311m3/h,中压78m3/h。给水泵配置的电机功率相对水泵轴功率而言,略偏大,因而完全可满足联合循环机组的运行需求。

  给水泵采用定速运行且高、中压合泵。给水泵第3级后抽出的工质成为中压给水,进入中压省煤器,中压给水在中压省煤器中加热到接近饱和温度后,一部分去天然气性能加热器,一部分进入中压汽包。中压汽包中的水由下降管进入中压蒸发器,加热后成为汽水混合物回到汽包,在汽包内的分离器中进行汽水分离。分离出来的水回到汽包的水空间,饱和蒸汽则通过饱和蒸汽引出管送到中压过热器,继续被加热成为过热蒸汽,与高压缸排汽(冷再蒸汽)混合后,进入再热器1加热,出口蒸汽经过再热器减温器,由中压给水来的减温水调节温度后进入再热器2,温度进一步提高后,进入汽机中压缸中做功。给水泵出口工质为高压给水,依次经过7级高压省煤器进入高压汽包。高压汽包中的水由下降管进入高压蒸发器,加热后成为汽水混合物回到汽包,在汽包内的分离器中进行汽水分离。分离出来的水回到汽包的水空间,饱和蒸汽经过饱和蒸汽引出管被依次送到高压过热器1、2加热,出口蒸汽经过高压蒸汽减温器,由高压给水来的减温水调节温度后再依次送入高压过热器3、4内继续加热,温度进一步提高后,进入汽机高压缸做功。为防止机组低负荷运行时给水泵汽蚀,还设计有给水再循环管路。

  在正常运行状态下,给水泵工频运行,高、中汽包给水调门根据汽包水位设定值自动水位,给水泵是通过调节给水调节阀门的开度来实现水位的调节与控制。但是由于这一控制方式节流损失较大、控制阀门为机械调整结构,调节品质差。在实际运行中,经常由于高、中压汽包上水调整门的调节特性所限,容易出现各种故障,使现场维护量增加,且存在着出口压力高、容易造成管路损坏等问题。从配套电机参数中可知,给水泵是利用大功率马达来带动小水泵来工作,长期运行中受调节控制方式的限制,这一方式下的系统效率低下,极易造成电机老化和能源的浪费,并且大功率电机直接启动,启动电流过大易造成设备启动瞬间损坏(该厂投产至今发生9次给水泵启动瞬间电机损坏事故),在现代节能减排、降低成本经营管理理念的指导下,这种控制方式已经不能满足企业生产的需求。因此,采用变频控制技术进行给水泵的技术改造,以此实现给水泵电机软启动及节能降耗的目的势在必行。

  新型的变频控制技术是将传统控制阀门全开,以变频技术实现对给水泵电动机转速的控制,以此达到调节给水泵出口压力、流量的目的。变频控制技术能够减少传统调节方式对管路的影响,以变频调速方式提高给水泵的运行可靠性。而且,以变频控制技术进行给水泵的调节还能够极大地提高调节速度。通过变频技术减少了能源的消耗,达到节能改造的目的。变频调速技术作为20世纪90年代迅速发展起来的一项集电力电子、电机拖动和自动控制于一体的高新电力传动技术,以其优越的调速性能、显著的节能效果、完善的保护功能及易与DCS接口等特点成为给水泵调速方式改造的首选方案。

  根据泵与风机的流体力学知识可知,流量与转速成正比,扬程与转速平方成正比,输出功率与转速立方成正比。调节电机转速即可改变水泵的特性曲线,从而得到期望的流量和压力,当水泵效率一定时,给水泵转速降低,电机输出功率按三次方递减。异步电机转速n与电源频率f、转差率s及磁极对数p有如下关系:n=60f(1-s)/p,电机带负载运行时,转差率随负载变化而略微变化,可近似认为电机转速与电源频率呈线性关系,改变电源频率即可改变电机转速。异步电机调速时需考虑的一个重要因素是磁通量Φm。若减弱磁通,电机铁心没有被充分利用,同样电流产生的转矩小,是一种浪费;若增大磁通,又会使铁芯饱和,一方面定子电流中励磁电流分量增大,严重时会因绕组过热而损坏电机;另一方面转矩电流分量减少,电机功率因数降低,因此希望磁通量为额定值不变。三相异步电机中的磁通是定子和转子磁势合成产生的,定子每相感应电动势的有效值是:E=4.44fNKNΦm从上式可知,只要控制好E和f,便可达到控制磁通的目的(这里只需考虑基频即额定频率以下的情况)。要保持Φm不变,当频率从额定值fn向下调节时,必须同时降低E,使E/f=常数,即恒电动势频率比控制方式,但E难以直接控制,当E较高时,定子绕组的漏磁阻抗压降可以忽略,近似认为定子相电压U=E,从而得到U/f=常数,即恒压频比控制方式。变频器利用电力电子器件的通断,将工频电源变换为另一频率、电压均可控的电源供给电机,频率可控即电机转速可控,从而达到节能调速的目的。

  通过对给水泵及配套电机主要技术参数和给水系统运行情况的综合研究分析,决定采用一拖二手动工/变频切换的电气控制方案。改造利用现有设备,在原6kV开关室内加装1台共用的变频器,正常运行时,变频器带动1台给水泵运行,另1台给水泵处于工频备用状态,当变频器跳闸后,备用泵立即工频联启,无扰切换,以保证高、中压汽包给水的稳定。该方案可满足给水泵定期轮换制度的要求,提高变频器的利用率。采用一拖二的控制方式可以避免当供电系统出现电压低等影响变频器的正常工作时,可快速切换到工频状态下的备泵投入运行,从而保证机组设备的正常连续运行。

  变频改造方案是两台给水泵电机控制配置1台北京利德华福(Harvest)电气技术有限公司生产的水泵专用变频器,该专用变频器是引进德国施耐德先进技术精心设计制造而成,符合国际电气标准。变频改造后采用变频技术接受4~20mA控制信号调整给水泵电动机的转速,达到改变给水泵出口压力、流量的目的。该系统消除了因管路孔口变化造成的压流损失,可靠性好,调节方便,节约能源,控制系统能很好地满足生产工艺要求,同时实现给水泵电机软启动。改造后的#1给水泵电源进线给水泵开关柜出线给水泵电源进线给水泵开关柜出线VGT/ST-MCC电源供电。其电气原理图如图2所示。

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  北京仟亿达科技有限公司简称仟亿达,是以节能减排、新能源利用、能源循环利用技术为基础,集设计、研发、安装与工程总承包为一体的高新技术企业。专业做余热发电项目、高低压变频器节能改造、永磁调速节能改造、高效电机节能改造、高效节能水泵等节能产品技术及运营管理。仟亿达鼓风机高压变频器近年随着高压变频技术飞速发展,锅炉鼓、引风机变频改造已被广泛采用。通过市场调研,我们引进了高压变频器,该设备采用先进的电力电子器件IGBT和多电平拓扑电路和PWM调制策略,通过高速数字信号处理器DSP控制,可以将具有固定频率和幅值的3000~10000伏三相交流电源系统进行功率变换后

  仟亿达窑尾风机变频器频繁跳闸的处理。年产水泥13万t回转窑生产厂,每年耗电量高达1600万kwh,在市场竞争激烈的环境下,为了降低本钱,进步效益,引进了变频技术,应用在回转窑的窑头、窑尾风机和生料浆泵上。在实际应用中,仟亿达窑尾风机变频器(FUJIFRN75 P9S—4)由于受四周高压静电收尘装置和外围供电波动的影响,经常出现跳闸的现象,严重影响回转窑的正常生产。经向变频器代理商咨询,怀疑是供电地线共用引起,于是给变频器加设专用地线,情况有了较大好转,但变频器还是间歇中出现跳闸现象,给操纵带来诸多不便,特别是在深夜窑尾风机因此停机时,假如操

  随着国内制造业的自动化进程,我国变频器行业的竞争将日趋激烈,国产变频器受到了不小的冲击,在技术明显落后国外发达国家的前提下,国内企业必须另辟蹊径,寻求新发展点。国内市场发展点变频器行业由于市场极具诱惑力,潜在容量十分可观,不断吸引着行业新参与者进入,而现有市场业已形成一定规模,发展日渐成熟,未来的资源掠夺、市场争战将是必然。随着技术上不断进步,产品质量的稳定性逐渐提升,加上服务和价格等方面的优势,国内厂家的竞争力将愈加强大。政策方向发展点“十二五”规划提出“改造提升制造业”,其中“发展先进装备

  我国的风机、水泵、空气压缩机等主要电机设备为满足运行中的最高功率要求,输出功率经常有很大的设计冗余,若使用机械调速能量被大量浪费在阀门和风门挡板上。变频技术通过电力电子控制完成调速,在后端拖动电机使其转速变化范围增大,频率高时效果更为明显。风机水泵类负载最适宜安装变频器节能,相比低压变频,高压技术在细分行业使用更为广泛。有关专家对比了电气设备中几种主要节能产品的效果,其中变频器效率高达30%~60%,使用时只需加装在电机前端,对原有设备改动较小。推动我国变频器行业发展的两大动力分别为:工业自动化改造和节能环保推广,而变频技术也正处于从“调速

  宁夏大唐国际大坝发电公司安装的2台600MW空冷火力发电机组,原静叶可调式轴流引风机拟改为高压变频无级调速,不但实现了对锅炉负压的精确调整,同时也在节能降耗、提高电厂经济效益、减少对设备的磨损、降低维护成本等方面拓展开了新局面。此次工程全部由国内自主设计、引风机厂用电率由0.9%下降至0.63%。项目当前是国内发电厂应用功率最大的高压变频系统设施,且全部自主建设、自主制造、自主调试、自主运行管理,并拥有国内领先水平的高压变频调速系统。(图1、2为合康变频器运行现场)引风机变频改造后,每台机组日均发电量1050万度电时,调速系统(6KV 4500KW),

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  近日,广州智光节能有限公司成功中标塔山发电公司2600MW机组电动给水泵节能改造项目。智光节能将为塔山发电公司一期工程2600MW汽轮发电机组中#1机组两台电动给水泵进行全面的节能改造,改造范围涉及前置泵改造、给水泵电机变频节能改造、液力耦合器节能改造及相关机组控制、电气系统等。本次项目中标,

  仟亿达电厂给水泵变频节能改造方便。对原有电动机进行调速改造,不必更换电动机。电厂给水泵变频调速启动电流小。选择最佳运转速度,可实现低速启动,平滑调速。最高速度不受电源影响,电动机可以高速化、小型化。仟亿达电厂给水泵变频节能改造效率高。变频调速是在频率发生变化后,电动机仍在该频率的

  北京仟亿达科技股份有限公司简称仟亿达股份,是以节能减排、新能源利用、能源循环利用技术为基础,集设计、研发、安装与工程总承包为一体的高新技术企业。以合同能源管理模式专业做余热发电项目、高低压变频节能改造、高效电机节能改造、高效节能水泵、无功补偿/谐波治理、脱硫脱硝、锅炉给水污水处理

  2015年10月19日,银川宁东,中铝宁夏能源集团马莲台发电厂嘉宾云集,由广州智光节能有限公司和中铝宁夏能源集团马莲台发电厂联合主办的火电厂锅炉电动给水泵系统节能技术交流现场会暨马莲台发电厂给水泵变频改造项目稳定运行三周年活动在马莲台发电厂会议中心成功举办,来自五大发电集团及所属电厂、全

  近日,由中国能源化学工会全国委员会、中国电力企业联合会共同开展的2014年(第六届)全国电力职工技术成果奖正式公布,广州智光节能有限公司(以下简称“智光节能”)实施的中铝宁夏能源集团有限公司六盘山热电厂《电动给水泵节能改造项目》经过专家初评、复评、终审答辩,最终荣获全国电力职工技术成果一等奖,也是电气领域唯一获得此类奖项的项目。该项目在节能改造前,锅炉液力偶合调速电动给水泵是六盘山热电厂生产过程的主要辅机之一,耗电量约占单元机组发电量的2.8%~3.1%左右,是机组辅机中最大的耗电设备。两台给水泵电机容量相当于送、引和一次风6台

  同煤王坪电厂经多方调研和论证,最终采用智光电气提供的专用高压变频器+增速箱替换液力偶合器系统节能改造方案,并于2014年10月9日成功实施#1机组给水泵系统节能改造。#1机组投运一个月的运行数据显示,变频调节给水泵组运行良好,响应速度快,节电率超过预期水平。图1:王坪电厂给水泵变频器室图2:王坪电厂给水泵组图3:王坪电厂给水泵专用变频器自2012年10月份以来,智光电气提供的大型火电机组全配置锅炉电动给水泵变频节能改造方案已经先后在宁夏、内蒙、山西、浙江等省份的大型火电机组成功应用,均取得了良好的运行和节能效果,受到用户好评。

  日前,浙能台州发电厂8号机组锅炉给水泵节能综合改造项目竣工验收会召开。验收专家组经充分讨论评审后一致认为,项目提供的验收材料完整、数据客观可信,符合验收要求,同意通过验收。台电8号机组锅炉给水泵节能综合改造项目是浙能电力首个给水泵节能改造项目,项目实施后,在60%-100%负荷区间内,平均节电率达到21.6%,预计年节约厂用电1000—1200千瓦时、标煤3400—4080吨,可减少二氧化碳排放1020吨、二氧化硫排放120吨、氧氮化物排放30吨左右。

  这些天,从扬州江都北路扬州自来水公司第一水厂门前经过的市民惊讶地发现,水厂水池上方整齐地架起了一排排斜坡顶,白边框将坡顶分隔成一个个小方块,它们是什么东东?记者昨天从洁源光伏发电公司了解到,这是该公司布设的光伏板,通过它们向“太阳公公”取得的电能,本月就能处理自来水,将自来水送往千家万户。自来水厂“瞄”上太阳能水池盖上光伏罩,发电供给水泵昨天上午10时,记者来到江都北路,老远就看到路西第一水厂一人多高的水池上,架设起一排排的斜坡顶,很是壮观。记者走上水池,看到坡顶就架在角铁焊接成的架子上,架子又被固定在埋

  以下内容均仟亿达根据给水泵变频器工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。(1)仟亿达在大修时(一般4年一次),会进行如下检查:对输人整流及逆变、直流输人快熔进行全面检查,发现烧毁及时更换逐个检查电容器是否出现局部过热,外观有无鼓泡或变形,如有应更换对整流、逆变部分的二极管、G丁O用万用表进行电气检测,测定其正向、反向电阻值,看各极间阻值是否正常,同一型号的器件一致性是否良好,必要时进行更换二仔细检查控制回路的端子排有无老化、松脱,各连接线连接是否牢固,各电路板安装是否牢固检查给水泵变频器内的交、直流母排(包括变频器的进线或输出线)有

  电动给水泵变频改造使用不当,不但不能很好地发挥其优良的功能,而且还有可能损坏变频器及其设备,或造成干扰影响等,因此在使用中应注意以下注意事项:1、必须正确选择变频器。2、认真阅读产品使用说明书,并按说明书的要求接线、电动给水泵变频改造装置应可靠接地,以抑制射频干扰,防止变频器内因漏电而引起电击。4、用变频器控制电机转速时,电机的温升及噪声会比用网电(工频)时高;在低速运转时,因电机风叶转速低,应注意通风冷却或适当减低负载,以免电机温升超过允许值。5、供电线路的阻抗不能太小。电动给水泵变频改造接入低压电网,当配电变压器容量超过500KVA