摘 要:安陽電廠#9機組吸風機變頻改造有效的降低了發電成本,提高了經濟效益。
英文摘要:The Anyang power plant #9 unit suction fan frequency conversion transformation effective reduced the electricity generation cost, enhanced the economic efficiency.
關鍵詞: ABB 高壓變頻器 節能 應用
1 引言
安陽電廠#9機組為300MW燃煤機組,鍋爐型號:DG1025/18.2-II4。該鍋爐為亞臨界自然循環汽包鍋爐,單爐膛,一次中間再熱,平衡通風,鋼構架,固態排渣,燃煤鍋爐。配有兩臺吸風機,吸風機是鍋爐的重要輔機,也是耗電大戶。
2 吸風機情況
2.1 吸風機規格
吸風機的技術規格如表1所示。
表1 吸風機的技術規格
[IMG=吸風機的技術規格]/uploadpic/THESIS/2007/10/2007103113524583687R.jpg[/IMG]
2.2 吸風機運行情況
吸風機運行分低速運行和高速運行兩種方式,當機組負荷較低時低速運行,當機組負荷帶250MW以上時,鍋爐吸風量不足,需切換為高速運行,機組負荷帶250MW以下,切換為低速運行,在切換過程中一旦失敗,吸風機跳閘,會嚴重影響鍋爐安全,可能會導致鍋爐燃燒波動過大而滅火,甚至造成機組解列。
3 吸風機的變頻改造
3.1 變頻改造
變頻改造的目的是機組節能,保證機組安全運行,節約廠用電,提高經濟效益。2005年機組大修時,對鍋爐吸風機進行了變頻改造,改造情況如下:
3.1.1 變頻設備組成
每一臺引風機變頻設備分別由一臺控制柜、兩臺變壓器柜、兩臺變頻單元柜、一臺刀閘柜組成。東芝-三菱高壓變頻器的主回路是由多個以單相輸出的PWM變頻器單元串聯構成,采用二極管橋式整流方式非移相控制,即使不設改善功率因數的電容,也能達到高功率因數運行。采用東芝公司的高壓變頻器產品,其拓撲結構是三相輸入單相輸出的逆變器串聯型的高壓變頻器。
3.1.2 變頻設備的尺寸和重量
變頻設備的外形尺寸和重重如表2所示。
表2 變頻設備的外形尺寸和重重
[IMG=變頻設備的外形尺寸和重重]/uploadpic/THESIS/2007/10/20071031135334196860J.jpg[/IMG]
3.1.3 裝置標準規格額定值:
變頻器的技術規格如表3所示。
表3 變頻器的技術規格
[IMG=變頻器的技術規格]/uploadpic/THESIS/2007/10/20071031141635348161P.jpg[/IMG]
3.1.4 變壓器參數:
單臺變壓器一次容量:1360kVA
二次A:3×167kVA
二次B:3×167kVA
二次C:3×167kVA
一次電壓:6300V
二次電壓:582V
一次電流:125A
二次電流:166A
單臺變壓器最大損耗:89kW
3.1.5 變頻器空調
共5臺空調,單臺最大功率13kW。
3.2 吸風機變頻器的運行方式
3.2.1正常情況下,應采用變頻器運行、旁路開關備用的運行方式,即吸風機工作開關在“工作”位置,吸風機變頻出口刀閘在“合閘”位置帶吸風機運行,吸風機旁路開關在“試驗”位置備用。
3.2.2 當變頻器故障時,可斷開吸風機工作開關,拉開吸風機變頻出口刀閘,將吸風機旁路開關送至“工作”位置,合上旁路開關帶吸風機運行的方式。
3.2.3 變頻器電氣回路
電機接線圖如圖1所示。
[IMG=電機接線圖]/uploadpic/THESIS/2007/10/2007103113580090192L.jpg[/IMG]
圖1 電機接線圖
3.2.4 變頻器功率單元電路構成
變頻器功率單元電路如圖2所示。
[IMG=變頻器功率單元電路 ]/uploadpic/THESIS/2007/10/2007103113590140034A.jpg[/IMG]
圖2 變頻器功率單元電路
3.2.5 電氣系統連鎖
(1)現有斷路器的應用:將現有的高速斷路器用于變頻器進線斷路器,取消差動保護。現有的低速斷路器作為旁路斷路器,不帶差動保護,原高、低速斷路器綜合電動機保護保留,對高速斷路器綜合電動機保護的整定,需要考慮與變頻器有關保護的配合問題。
(2)刀閘柜采用單刀的隔離開關。因此旁路運行時可以保證旁路斷路器與變頻器隔離。刀閘柜閉合時,禁止合旁路斷路器。
(3)刀閘柜內部接電機側有帶電顯示器,一旦電機帶電運行,連鎖禁止打開柜門,禁止操作開關。
(4)刀閘柜與旁路斷路器連鎖,一旦旁路斷路器閉合,連鎖禁止打開柜門,禁止操作開關。一旦刀閘柜柜門打開,禁止合旁路斷路器。
(5)高速斷路器與低速斷路器電氣互鎖,不能同時閉合。
3.3 此次吸風機變頻改造,吸風機電機及高壓開關不變,從圖中可以看出在吸風機開關與電機之間進行改造加裝了變頻設備,既達到了吸風機變頻改造的目的,又有效節約了成本。
4 節能情況分析
將#9機組與#10機組(吸風機未變頻改造)進行比較。
4.1 吸風機電量比較
吸風機電量比較如表4所示。
表4 吸風機電量比較
[IMG=吸風機電量比較]/uploadpic/THESIS/2007/10/2007103114000767110N.jpg[/IMG]
4.2 發電量與廠用電量比較如表5所示。
表5 機組發電量與廠用電量比較
[IMG=機組發電量與廠用電量比較]/uploadpic/THESIS/2007/10/20071031140101376243.jpg[/IMG]
4.3 節能效果
從上表可以看出#9機組在變頻改造后與未變頻改造的#10機組比較,吸風機電量大幅下降,廠用電下降,取得了明顯的效果,有效的降低了發電成本,提高了經濟效益。比較如表5所示。
5 結束語
高壓變頻器在安陽電廠#9機組吸風機的成功應用,取得了明顯的節能效果,并且消除了設備隱患,保證了機組的安全穩定運行,提高了經濟效益,隨著變頻器在工業生產中的廣泛應用,節約能源與提高企業競爭力緊密結合,將會為社會創造更多的財富。