核心提示:
一、 用戶概述 烏達電廠隸屬于中國華電集團公司,現有2×150MW火力發電機組,屬于熱電聯產機組,于2005年3月、6月正式發電投產,未來還將新建2×600MW熱電聯產機組。烏達地區盛產煤礦,該區域電廠發電成本較低,效益顯著。烏達熱電廠目前鍋爐的引風機采用液粘調速器、一次風機均采用風門擋板調節方式。由于液粘調速器效率低下,故障率高,維護復雜風門擋板調節方式節流損失較大,現以鍋爐的這兩種風機為改造對象對其變頻調速節能改造節電分析。 二、鍋爐風機工藝 烏達熱電廠鍋爐分別配置引風機功率為1400kW兩臺,一次風機功率為1800kW兩臺。由于機組較小又屬于熱電聯產,所以正常生產時,基本全天滿負荷穩定生產運行無變化,只是在大小修時,會因為停爐而減負荷運行。電廠實行分時上網電價,峰價0.24元/kWh,谷價0.20元/kWh,均價0.22元/kWh。 鍋爐 145 MW負荷風機運行數據 從上述表中可看出,由于上述風機電動機設計有一定裕度,風機風門開度較小有較大裕量,正常生產過程中,風門檔板兩側必定形成較大的風壓差,造成較大的節流損失。 2、變頻改造系統描述 本次改造對上述風機進行變頻改造,對一臺風機新增一臺高壓變頻器,即總共配置2臺變頻器,將變頻器接入到原有的風機電機與高壓開關柜中。正常情況下,每臺變頻器拖動單臺風機電機運行,其接線圖下圖所示圖中QF為原高壓開關。 6kV電源經變頻裝置輸入刀閘QS1到高壓變頻裝置,變頻裝置輸出經出線刀閘QS2送至電動機6kV電源還可經旁路刀閘QS3直接起動電動機。進出線刀閘和旁路刀閘的作用是:一旦變頻裝置出現故障,即可馬上斷開進出線刀閘QS2,將變頻裝置隔離,手動合旁路刀閘QS3,在工頻電源下起動電機運行。以上進線柜刀閘與變頻裝置配套供貨。 注:QF保留用戶原高壓進線開關柜,QS1、QS2、QS3與變頻器配套供貨。進線柜的QS1、QS2機械互鎖、防止誤操作。 3、變頻器的可靠性設計 火力發電廠的風機的運行可靠性對鍋爐運行的影響至關重要,為此,變頻器本體在設計上從以下幾方面保障變頻器的可靠運行。 1 變壓器采用干式變壓器并配置自控風冷 2 采用功率單元串聯技術,用成熟的低壓變頻技術實現高壓變頻輸出 3 采用特制的絕緣型材及板材,充分保證絕緣要求 4 脈寬調制波形發生器采用FPGA硬件生成,避免了軟件死機的缺陷 5 功率單元采用單元故障旁路措施,大大提高變頻器的整體可靠性 6 控制與功率單元間采用光纖通訊,可靠性及抗干擾性大大提高 7 邏輯控制采用西門子PLC及觸摸屏,極大提高了工作可靠性 8 功率單元電力電子器件采用進口品牌器件,并大裕量選型 9 單元柜采用獨特的并聯風道,配以德國原裝進口風機 10 控制回路電源采用雙電源,其中一路取自變頻器主回路,可自動切換 11 控制回路及旁路回路均配置高性能UPS,保證掉電15分鐘不影響正常工作 4、變頻改造后生產工藝控制 正常時,在控制室通過調節高壓變頻器的目標給定頻率通過4~20mA信號輸出到高壓變頻器來調節風量。 異常時,即變頻器出現故障而又無法自動排除時,變頻器自動跳機,如為自動工頻切換,則變頻器內的操作為:QS2分真空接觸器,QS3自動合真空接觸器,變頻器轉為工頻運行如為手動工頻切換,則QS2分閘后,送一跳閘信號至開關柜斷路器DL,使DL聯鎖跳閘,同時輸出一故障信號至中控室。 三、設備參數 1、電機銘牌數據 1鍋爐引風機 電機型號:YKK630-2-6 電機功率:1400kW 額定電壓:6kV 額定電流:164.2A 功率因數:0.86 額定轉速:990r/min 調節方式:液粘調速器轉速比為90 輸入轉速990 r/min,輸出轉速要求900 r/min左右 液粘調速器 型號:NT-14C 額定扭矩:14000NM 輸入轉速:1000 r/min 調速范圍:30~100 2鍋爐一次風機 電機型號:YKK630-4 電機功率:1800kW 額定電壓:6KV 額定電流:206A 功率因數:0.86 額定轉速:1495r/min 調節方式:風門百葉窗式閥門,顯示開度為45,但有兩片葉片已固定死全開簡單換算后開度為60 出口流量:10萬m3/h 額定出口流量:195751m3/h 入口流量:13萬m3/h 出口風壓:24153Pa