圖中陰影部分為實(shí)際節(jié)約能耗。

     圖一 水泵(或風(fēng)機(jī))工作曲線圖

 三、變頻改造方案介紹

　　現(xiàn)場給水泵工藝：鍋爐給水系統(tǒng)為I、II兩段共母管供水，II段給水共3臺水泵，兩用一備，備用泵是在母管壓力低于4.9MPa時，自動連鎖投入（目前有兩臺給水泵做了變頻改造）。

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)配置已有的DCS，通過DCS對變頻器進(jìn)行啟動、停機(jī)、調(diào)速等控制，并可在DCS上顯示變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。

為了保證鍋爐給水系統(tǒng)的可靠性，變頻器裝置具有工頻自動旁路裝置，當(dāng)變頻器發(fā)生故障，停止運(yùn)行時，延時1.5s電機(jī)可以自動切換到工頻下運(yùn)行，這樣可以保證鍋爐的供水要求，提高了整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

操作方面，有遠(yuǎn)程控制和本地控制兩種控制的方式，這兩種控制方式可提高系統(tǒng)的安全性能。DCS做好閉環(huán)控制，DCS根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷情況，按設(shè)定程序檢測母管壓力情況，運(yùn)算后給變頻器一個合適的頻率值，從而實(shí)現(xiàn)對鍋爐給水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動控制，保證母管壓力的穩(wěn)定。當(dāng)母管壓力低于4.9MPa時，便將備用的給水泵自動投入運(yùn)行。

　　由于只針對3臺并聯(lián)水泵中的兩臺做了改造，母管總出口的壓力取決于I、II兩段給水系統(tǒng)三臺并聯(lián)水泵各自的出口壓力情況，從而決定了變頻器不可能在太低的頻率下運(yùn)行，再有太低的頻率會導(dǎo)致整體壓力下降，很難達(dá)到循環(huán)系統(tǒng)總體的揚(yáng)程要求，I段工頻定速運(yùn)行的水泵負(fù)荷會提高，容易導(dǎo)致過流發(fā)生，為了平衡系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，目前改造后的變頻器運(yùn)行頻率在45Hz左右。

四、節(jié)能計(jì)算

　　現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄

　　4# 5#給水泵電機(jī)額定參數(shù)

　　功率450kW 軸功率385kW

　　電壓6kV 揚(yáng)程655m

　　電流53.3A,; 流量168m3/h

　　轉(zhuǎn)速2975r/min 轉(zhuǎn)速2970r/min

　　功率因數(shù)0.86 效率74%

　　型號Y4001-2 DG160-64

　　變頻改造前：

　　電機(jī)功率420kW～450kW運(yùn)行，電流為49A～54A。

　　母管壓力6.7 MPa～7.0MPa

　　鍋爐蒸發(fā)量125～135t/h。

　　調(diào)節(jié)閥前壓力5.5～6.0MPa

　　調(diào)節(jié)閥后壓力4.4～4.5MPa

　　流量125 m3/h～150m3/h

　　閥門開度34%～36%

　　電機(jī)電流49A～54A

　　電價0.36元/度

　　年生產(chǎn)時間5000～6000h

　　變頻改造后：

　　電機(jī)運(yùn)行在40Hz時，母管壓力為5.1MPa；電機(jī)運(yùn)行在45Hz時，母管壓力達(dá)到6.1MPa，鍋爐蒸發(fā)量為125～135t/h。4# 5#給水泵在改造前后從高壓開關(guān)測得電流值見下表一

      表一4# 5#給水泵改造前后電流值

 II段給水系統(tǒng)變頻改造后對I段給水系統(tǒng)2#泵的影響，測得數(shù)據(jù)如表二，節(jié)能情況如表三。

     表二 II段給水系統(tǒng)變頻改造后對I段給水系統(tǒng)2#泵的影響

        表三 節(jié)能情況

據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行資料有4# 5#兩給水泵原有電耗

     2007年4#給水泵實(shí)測電耗250萬度

     2007年5#給水泵實(shí)測電耗260萬度

     現(xiàn)取節(jié)電率為23%

     4#給水泵全年大約節(jié)電：250萬度×23%=57.5萬度

     5#給水泵全年大約節(jié)電：260萬度×23%=59.8萬度

     按照電費(fèi)0.36元/度數(shù)計(jì)算有：

     注：由于目前電廠只對局部的給水泵做了變頻改造，由于工況教復(fù)雜，考慮到操作等方面的平衡，爐前調(diào)節(jié)閥閥門開度還未能全開。以上數(shù)據(jù)就是在變頻改造后母管壓力為6.0～6.2MPa,鍋爐前調(diào)節(jié)閥閥門開度為40%～47%，變頻器運(yùn)行在45～46Hz時的數(shù)據(jù)，如果母管壓力值設(shè)為5.4MPa，閥門開度70%～100%，節(jié)電率可達(dá)40%（即4#5#給水泵每年可節(jié)電約73萬元）。

五、高壓變頻改造對系統(tǒng)的其他影響

　　（1）改善了工藝。投入變頻器后給水泵可以非常平滑穩(wěn)定地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，調(diào)整水量，運(yùn)行人員可以自如地調(diào)控，節(jié)省資源，提高了生產(chǎn)效率。

　　（2）延長電機(jī)和水泵的使用壽命。啟動電流大（約6～8倍額定電流），對電機(jī)和水泵的機(jī)械沖擊力很大，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命。采用變頻調(diào)速后，便可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起動和軟制動，大大延長機(jī)械的使用壽命。

　　（3）減少了調(diào)節(jié)閥門機(jī)械和水泵的磨損。安裝變頻調(diào)速后，延長電機(jī)，水泵等的大修周期，節(jié)省了檢修費(fèi)用和時間，帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　（4）鍋爐給水控制系統(tǒng)自動化程度提高，優(yōu)化了控制系統(tǒng)。

六、結(jié)束語

　　通過對高壓變頻器在現(xiàn)場運(yùn)行情況的跟蹤和分析，合康高壓變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，滿足自動控制的要求，節(jié)能明顯，取得了很高的節(jié)能效益，降低了發(fā)電成本，提高了發(fā)電企業(yè)競價上網(wǎng)的競爭能力，也帶來了許多隱形經(jīng)濟(jì)效益，深得用戶信賴。因此高壓變頻器技術(shù)值得大力推廣應(yīng)用。

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