华蓥山电厂4#炉风机变频改造实例.docx

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1、华蓥山电厂4#炉风机变频改造实例上个世纪50年代至70年代，我国火力发电厂的设计和制造受技术条件的影响，电厂主要用电设备如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等高能耗设备，其输出功率不能随机组负荷变化而变化，只有通过改变档板或者阀门的开度来调整，造成很大局部能量消耗在节流损失中。进入80年代后，国外变频技术被我国引进吸收，已形成了中国变频器技术市场，并在电力、化工、冶金等行业推广应用，收到了很好的节能效果。我国火电厂尤其是老厂主要用电设备存在较严重的能源浪费现象，一般老厂自用电占发电量的10%，其中送风又占自用电的10%，引风机占15%，给水泵占20%。而新建电厂自用电占发电量的6%左右，可见节能

2、降耗的潜力是很大的。为此各火电厂都把挖潜节能降耗的工作提到议事日程，从技术改造着手，寻求节能降耗的途径和方法。针对以上能源浪费的现象，采用高压变频技术对电厂重要用电设备的驱动电源进展技术改造，是火电厂节能降耗进步竞价上网竞争才能的有效途径。1、变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f、电动机转差率s、电动机磁极对数p有如下关系，即：n=60f1-s/p11根据相似理论有：Q/Q0=n/n012M/M0=n/n0213N/N0=n/n0314注n、Q、M、N为调节变化的转速、流量、转矩、功率，n0、Q0、M0、N0为额定转速、流量、转矩、功率。由11式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率

3、f即可改变电动机的转速；根据式知，电动机的输出功率同时亦发生变化。n与f间成线性关系，当f在050Hz变化时，转速调节范围是非常宽的。而传统的电动机输出功率调节是通过改变风机泵出口档板阀门的开度来实现，在这种情况下，电动机总是处在额定转速下运行，随着机组负荷变化而送风机、引风机输出不是随机组负荷变化而改变转速，而是靠改变档板的开度来改变风量，存在严重的节流损失。根据流体流量与风机的转速关系式可知，流量Q与风机或者泵的转速n的一次方成正比；转矩M与转速n的二次方成正比13；输出功率N与转速n的三次方成正比14。由此可见，当负荷变化而风机转速降低时，那么输出功率将按三次方递减，而变频调速器就能较好

4、地解决这一问题，到达节能的目的。2、变频器在华蓥山电厂的应用四川华蓥山电厂两台100MW燃煤机组分别投产于1980、1982年。锅炉配用两台送风机、两台引风机、送风机配用电机功率780KW，引风机配用电机功率800KW。该厂近年来，机组压负荷调峰和两班制调速运行时间占机组运行小时数的60%，引送风机长期处在节流运行。针对上述情况，该厂在2001年至2002年结合机组大修，先后对两台100MW机组的八台引、送风机采用北京利德华福技术有限公司消费的HARSVERFA06/105高压变频器进展了改造。3、运行及试验改造后，静态调试、空载调试、带负荷调试都到达了设计要求。四川省电力试验研究院对变频器在

5、各种工况下进展了鉴定性测试。测试工程及结果是：1功率因数测试：引、送风电机功率因数均在0.970.99。2变频器效率测试：八台变频器效率均在97%98%。3变频器对公用电网的谐波影响测试：测试10KV电网系统总畸变率1.48%1.84%，符合国家标准小于4%的规定，测试110KV、220KV电网系统总畸变率1.02%1.42%，符合国家标准小于2%的规定。4变频器用变频和工频启动电流比拟：变频启动电流小，电流平滑上升，工频启动电流那么是额定电流的67倍，启动时冲击电流大直，接威胁电机平安运行和使用寿命缩短。5变频器频率范围和精度测试：变频器频率调节的范围050HZ，调节范围宽、调节灵敏，静态精

6、度测试为0.01%0.02%，到达设计要求的3%。6变频器节电效果测试：机组分别在50MW、60MW|、70MW、80MW、90MW、100MW、110MW不同负荷下测试引送风机总的节电率与工频相比节电62.2%、52.8%、54.5%、47.9%、43.4%、42.7%。平均节电率52%。可见，节能效果是非常显著的，尤其是在低负荷运行时，节电效果最正确。4、直接经济效益分析根据上面的测试结果，一台机组按照每年运行5500小时，平均节电率为51.25%计算，每台机组每年可节约电量=引送风机容量机组年运行小时数变频器平均节电率=2800kw2780kw51.25%5500h=8907250kwh

7、,增加上网电价收入=年节约电量上网电价=8907250kwh0.25元/kwh=2226812元；年节约标煤量=年节约电量供电煤耗=8907250kwh0.421kg/kwh=3749952kg，年节约煤碳购置费用=年节约标煤量标煤单价=3749.952t230元/t=862489元。可见，改变频调速的经济效益是可观的。5、间接经济效益分析用变频器启动电机，对电机、电缆、开关等无冲击电流用工频启动时，启动电流是电机额定电流的67倍，经常造成电机、电缆、开关损坏，机组被迫减负荷或者停机，设备安康程度大大进步，减少维护费用和违约电量造成的经济损失。这局部隐形的间接效益也是可观的，每年节约50-10

8、0万元左右。每年可为企业创造直接经济效益：2226812元+862489元+500000元=3589301元。其改造投资为500万元,约两年时间即可收回投资。可见，改造后其经济效益是相当可观的。6、对设备的影响根据高压变频器调速节能原理及13式知，转矩M与转速n的二次方成正比。改造后，启动频率低，转速低，电流小且平稳，实现了“软启动。防止了以前用工频启动时的大电流大转矩对电机、电缆、开关及机械设备的不利冲击。同时，改造后，引风机、送风机长期在低负荷运行60100MW时，电机频率一般为3047Hz，电机的转矩亦远小于改造前。减少了用工频启动时对设备带来的危害。这样，不仅延长了电机等设备的使用寿命，也减轻了轴承的磨损。进步了平安发供电的可靠性。7、完毕语随着厂网分开，竞价上网日趋剧烈，怎样降低发电本钱，进步发电企业竞价上网的竞争才能，加强内部治理，挖潜节能是电厂必须认真研究的一件大事，采用高压变频器对电厂高能耗用电设备如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等进展技术改造，不仅能收到直接的降低厂用电、降低供电煤耗，增大上网电量带来的直接经济效益，而且设备乃至机组的平安可靠性进步，减少机组故障带来的隐形经济效益。高压变频器技术在发电厂有值得推广应用的广阔空间。0