王俊峰

摘 要:本文從對135MW機(jī)組凝結(jié)水泵和中壓變頻技術(shù)的介紹,對基于中壓變頻技術(shù)的135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造設(shè)計及調(diào)試進(jìn)行剖析,最后就基于中壓變頻技術(shù)的135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造中需要注意的事項進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞:中壓變頻135MW機(jī)組凝結(jié)水泵節(jié)能改造

中圖分類號:TN77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0062-01

1135MW機(jī)組凝結(jié)水泵和中壓變頻技術(shù)說明

1.1 135MW機(jī)組凝結(jié)水泵運行時存在的問題

結(jié)合當(dāng)前135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的實際應(yīng)用狀況,筆者總結(jié)認(rèn)為當(dāng)前135MW機(jī)組凝結(jié)水泵在運行時還存在如下幾個方面的問題:(1)135MW機(jī)組凝結(jié)水泵所采用的雙速交流電動機(jī)在運行中由于調(diào)速范圍比較窄,因此在調(diào)速時操作比較困難。(2)135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的電動機(jī)啟動時,啟動電流往往為額定電流的6到8倍,這樣容易對電動機(jī)的定子繞組絕緣層造成損害,進(jìn)而影響電動機(jī)的使用壽命。(3)135MW機(jī)組凝結(jié)水泵運行時的閥門調(diào)節(jié)操作容易導(dǎo)致水位閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種故障,進(jìn)而嚴(yán)重影響凝結(jié)水泵各種功效的發(fā)揮。(4)135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的水位調(diào)節(jié)閥門動作遲緩,很難滿足最佳的調(diào)節(jié)效果。(5)135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的功耗無法隨機(jī)組負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整,浪費電能。

1.2 中壓變頻技術(shù)的原理

中壓變頻的調(diào)速原理公式:n=60f(1-s)/p

2135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造設(shè)計及調(diào)試

2.1 135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造設(shè)計說明

1)主回路的改造設(shè)計。采用135MW機(jī)組凝結(jié)水泵原有的電源開關(guān)經(jīng)中壓變頻裝置、進(jìn)線和出線刀閘至水泵電動機(jī)。其中進(jìn)線與出線刀閘利用旁路刀閘連接在一起,來有效控制變頻事故的發(fā)生。

2)保護(hù)回路的改造設(shè)計。在不改變135MW機(jī)組凝結(jié)水泵原有保護(hù)功能的前提下,通過增加變壓器保護(hù)機(jī)制來通過壓板實現(xiàn)工、變頻投入與退出考慮到工、變頻方式下保護(hù)定值是不一樣的,因此需要采用兩套回路保護(hù)裝置。

3)控制回路的改造設(shè)計。該變頻裝置的控制回路需要一路三相的380V電源和一路交直流的220V電源。其中三相電源通過一套雙電源快切裝置由外回路的交直流電源供電,三相電源主要負(fù)責(zé)變頻裝置冷卻分機(jī)的供電,而交直流電源主要負(fù)責(zé)功率器件電源板的供電。當(dāng)變頻裝置電源送電而未啟動時,380V電源掉電變頻裝置將進(jìn)行電源開關(guān)的跳閘。如掉電超過一定的時間限制的話,變頻裝置立即進(jìn)行電源開關(guān)的跳閘。

4)熱工邏輯的改造設(shè)計。熱工邏輯的改造主要是根據(jù)旁路柜中刀閘的位置狀態(tài)來對工、變頻方式的電源開關(guān)進(jìn)行切換。

5)冷卻方式的改造設(shè)計。為確保能夠在保證變頻裝置正常運行的前提下實現(xiàn)節(jié)能的目的,可以通過改進(jìn)房體的進(jìn)風(fēng)孔和出風(fēng)道的冷卻方式來實現(xiàn)。

2.2 135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造調(diào)試說明

135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的解決方法如下:

(1)啟動和停止信號的干擾和丟失問題:相應(yīng)的解決措施如下:第一、對于電纜控制信號因受到較大干擾而引起設(shè)備停運的問題?？梢酝ㄟ^增設(shè)中間繼電器的方法來解決問題。第二、對于因指令信號丟失而不能維持電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)的問題。可以通過更換變頻裝置的控制部分來有效的解決問題。(2)控制電源故障問題:在對135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造進(jìn)行調(diào)試時會出現(xiàn)因控制電源切換裝置的切換時間過長而導(dǎo)致的控制電源故障問題。這一問題可以通過更換快速切換裝置來有效的解決。(3)控制板、功率模塊損壞問題:在對135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造進(jìn)行調(diào)試時會遇到個別變頻裝置的控制板、功率模塊損壞的問題,其原因為電子器件的長期存放可能造成其質(zhì)量下降。對于控制板有損壞的,可以通過更換相應(yīng)的控制板來解決問題,對于功率模塊有損壞的可以通過更換相應(yīng)的功率模塊或增設(shè)相應(yīng)的功率單元旁路來保證變頻裝置的正常使用。

3135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益及改造中需要注意的事項

3.1 135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益分析

為了135MW機(jī)組凝結(jié)水泵節(jié)能改造后的節(jié)能情況,選取相應(yīng)機(jī)組分別在三種不同負(fù)荷工況下,將改造前后兩種運行方式下的運行情況進(jìn)行對比,機(jī)組運行工況以及改造前后兩種運行方式下的耗電量結(jié)果如表1所示。

從上表中的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,在三種不同負(fù)荷工況下,135MW機(jī)組凝結(jié)水泵節(jié)能改造后的節(jié)電效果顯著。按135MW機(jī)組凝結(jié)水泵節(jié)能改造后平均每小時節(jié)電量675kWh計算,全年可節(jié)約電量2932200kWh。如果電價按0．342元／kWh計算的話,將會給單位帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)100.28萬元。

3.2 135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造中需要注意的事項

結(jié)合大量的關(guān)于135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造實踐經(jīng)驗,筆者總結(jié)認(rèn)為在135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造中需要注意如下幾個方面的事項。第一、135MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻裝置的冷卻機(jī)制設(shè)計的是否合理在很大程度上決定了135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造效果的成敗,特別在夏季高溫的情況下需增加其他的冷卻手段,135MW機(jī)組凝結(jié)水泵在應(yīng)用大容量變頻裝置時,根據(jù)實際情況,建議采用空冷和水冷方式。第二、為了有效控制于135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造后故障的發(fā)生,建議增設(shè)單元旁路功能,在不影響變頻裝置整體運行的前提下,可自動切除故障單元,從而有效預(yù)防故障的發(fā)生。第三、為了有效控制135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)矩波動所產(chǎn)生的負(fù)載,應(yīng)在了解實際工藝、工況條件下,要確保中壓變頻裝置選型的額定電流一定要大于工頻運行的最大電流。第四、目前國內(nèi)很多電廠在對135MW機(jī)組凝結(jié)水泵進(jìn)行節(jié)能改造時所采用的變頻裝置多為開環(huán)控制方式,這并不能很好地發(fā)揮變頻裝置的節(jié)能效果,因此,建議采用的變頻裝置應(yīng)為閉環(huán)控制方式。第五、在機(jī)組建設(shè)時期需考慮變頻裝置的安裝,目前很多電廠在對135MW機(jī)組凝結(jié)水泵進(jìn)行節(jié)能改造時均遇到了變頻裝置安裝問題,為了杜絕變頻裝置安裝問題的發(fā)生,要在機(jī)組建設(shè)期妥善處置好變頻裝置的安裝問題,而且在變頻裝置選型時應(yīng)考慮反轉(zhuǎn)起動問題。

4結(jié)語

目前國內(nèi)火電機(jī)組燃煤問題非常棘手,降低廠用電率、降低煤耗是長期工作目標(biāo),通過對基于中壓變頻技術(shù)的135MW機(jī)組凝結(jié)水泵的節(jié)能改造的節(jié)能分析可以看出,對大電機(jī)、大負(fù)荷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的變頻改造將是提高其節(jié)能效果的重要手段。隨著中壓變頻技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,相信中壓變頻技術(shù)在火電廠領(lǐng)域?qū)?yīng)用的日益廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1] 周東輝.中壓變頻技術(shù)在200MW機(jī)組控制中的應(yīng)用[J]．現(xiàn)代電力,2010(5).