火力发电厂辅机节能技术改造
火力发电厂辅机节能改造的-要-进行了论述,通过电机调速技术在胜利发电厂循环水泵和-次风机技术改造的-际应用,说明辅机节能改造是火电厂降低厂用电率,-现节能减排-个-要途径。
- 言 我-目-以火力发电为主,装机容量约占75%。火电厂的各类辅机设备-,风机和水泵是主要的耗能设备,而且风机、水泵的流量随着机组的负荷变化-须-时调节,其流量调节的方式-为节流调节。由于这种调节方式仅是改变了通道的通流阻抗,而电动机的输出功率并没有-大改变,浪费了大量的电能,所以火力发电厂风机、水泵蕴藏着巨大的节能潜力。随着电力行业的发展,降低厂用电率,降低发电成本,提高上网电-的竞争力,绿-运行,清洁生产已成为各火电厂努力追求的经济和社会目标。在这种形势下,研究风机、水泵类负载采用调速驱动来替代原有的节流调节已成为火电厂-现节能,提高经济-的有-途径。从 图1可以看出在同样的工况下节流控制比调速控制功率消耗要大得-。
循环泵和-次风机节能改造
目--内外对风机、水泵电动机调速有-种方法,主要有变-调速、调压调速、滑差调速、液力耦合器调速、串-调速、高频斩波调速、变频调速等。胜利发电厂二期机组的循环泵和-次风机节能潜力较大,我们结合设备投资费用,节电-果(运行费用),安全-、可靠-等几个方面的比较,拟分别对循环泵、-次风机-施变-调速和内反馈式斩波调速技术改造。
循环水泵
改造-要-胜利发电厂二期2×300MW机组,单机配置2台循环水泵,循环水泵电机由于受循环水泵的运行-率,不同季节对凝汽器冷却水量的变化,以及循环水泵运行可靠-等因素的影响,循环水泵运行-率低、电耗高,制约着经济-的提高。机组供热期间循环水系-能耗过大,且循环水量过大造成循环水温偏低,易造成水塔填料损坏、凝结水过冷度大等不利因素。因此,原有循环水泵配置和运行方式不仅影响了机组运行的经济-,还给设备的可靠运行带来-胁,需对其进行节能改造。
变-调速原理
三相异步电机转子的转速为n=(1-S)。
其-n为转子的转速,f为电机供电电-频率,p为绕制电机已确定的-对数,s为转差率(s= ,n0是电机旋转磁场转速,又称为同步转速)。
据此公式知,可以通过改变定子绕组的-对数P来调节三相异步鼠笼式电动机的转速。
变-调速要求拖动电动机-须是-门的变-电动机。电动机的-对数可成倍比地改变(如2/4-,4/8-);也有非倍比的双速电动机(如4/6-,6/8-)或三速电动机(如4/6/8),这时电动机装有两套定子绕组。变-调速是鼠笼式异步电动机的应用调速法,而电动机的-对数P只能按整数变化,所以变-调速是有-调速。
循环水泵改造方案
将二期机组的各1台循环水泵电机改造为双速电机,-换旧-圈,--圈用于变-的相关绕组用引-引入调速接-盒,高、低速的切换时通过改变装在电机外壳上的调速接-盒里变-接-板连接方式来-现。
-次风机
2.2.1改造-要-
胜利发电厂二期2×300MW机组,每台锅炉配置两台-次风机,-次风机为离心式风机,在风机叶轮-的入口附近设置了-组可调节转角的静导叶挡板,借助改变导叶挡板开度的大小来调节流量,调整区间通-在30%~40%之间。-次风机单台年均耗电量为509×104kW•h,年平均有-负荷率约为51%,供热期间因锅炉热负荷较-,负荷率略有增加,全年平均变化不大。
2.2.2内反馈式斩波调速原理
内反馈式斩波调速是在串-调速的工作原理上的提升和改进,其区别只是将逆变变压器去除,而在电动机定子绕组-槽内又加了-个-立的三相调节绕组,这样在同-定子铁芯-的定子原绕组和该三项调节绕组便代替了外接的逆变变压器,从而使系--加简洁。可方便-现与DCS系-连接。
2.2.3 -次风机改造方案
将原鼠笼式电机-换为内反馈绕-电动机,对电机平台做相应改动;-增1套斩波内馈调速装置,包括1台控制柜、1台功率柜和1台水阻柜,放置于就近的现有配电间;电机原6kV电缆不做变动,-增加四路动力电缆,-路至绕-式转子,-路至电机内反馈绕阻,-路为调速装置用380V三相四-电-,-路为调速装置用220V直流电-;-增部分控制电缆和I/O-,对热工控制系-做相应改动。
2.3 改造后-益评估
改造后循环水泵电机功率由1600kW下降到1250kW。改造-,春、夏、秋季2台循环水泵耗电量为(1600+1600)×4000=1280×104 kW•h;冬季1台水泵高速运行1600×2000=320×104 kW•h。改造-单台机组循环水泵年耗电量合计为1280+320=1600×104 kW•h。 改造后夏季2台水泵耗电量为(1600+1600)×2300=736×104kW•h;初春、-秋2台循环水泵 耗电量为(1600+1250)×1200=342×104 kW•h;冬季1台循环水泵耗电量为1250×2500=312.5×104 kW•h。改造后单台机组循环水泵年耗电量为736+342+312.5=1390.5×104 kW•h。改造后单台机组年节省电量为1600-1390.5=209.5×104 kW•h。
改造--次风机电机功率消耗约为额定值的51%,与-次风机年平均负荷率相符。-施内反馈高频斩波调速后,功率消耗约为额定值的9%,考虑调速装置自身还要消耗1%的电量,节电率约41%,单台-次风机年节电量为208.69×104 kW•h,2台-次风机合计年节电量为417.38×104 kW•h。
-语
胜利发电厂通过采用电机调速技术对二期300MW机组的循环泵和-次风机进行节能改造,结合运行方式的-化,单台机组每年可减少耗电600-万千瓦时,节能-果--。因此,应结合机组运行方式以及泵与风机等辅机节能潜力,选择合理电机调速技术,是火电厂降低厂用电率,-现节能减排-个-要途径。