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        安鋼360環(huán)冷發(fā)電凝結(jié)水泵的變頻節(jié)能改造

        2017-09-25 03:26:39馮向臻周飛船
        山西農(nóng)經(jīng) 2017年16期
        關(guān)鍵詞:安鋼除氧器凝結(jié)水

        □馮向臻 周飛船

        (安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司動(dòng)力廠 河南 安陽(yáng) 455000)

        安鋼360環(huán)冷發(fā)電凝結(jié)水泵的變頻節(jié)能改造

        □馮向臻 周飛船

        (安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司動(dòng)力廠 河南 安陽(yáng) 455000)

        本文介紹了安鋼環(huán)冷發(fā)電中的凝結(jié)水泵一拖一運(yùn)行模式,兩個(gè)凝結(jié)水泵均采用工頻運(yùn)行,為了節(jié)約能源,在機(jī)組中加入變頻器,控制正常情況下運(yùn)行的凝結(jié)水泵電機(jī)采用變速方式運(yùn)行,另一臺(tái)仍保持工頻備用,由電機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷變化調(diào)整除氧器水位。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況,采用一頻一工運(yùn)行節(jié)約電能,降低噪音,改善工作環(huán)境。

        安鋼360;凝結(jié)水泵;變頻節(jié)能改造

        在汽水系統(tǒng)中,首先凝汽器將汽輪機(jī)產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)成水,凝結(jié)水泵是將這些水輸送到除氧器中的重要輸送設(shè)備,在汽水系統(tǒng)中最大的耗電設(shè)備[1-3]。安鋼動(dòng)力廠360環(huán)冷發(fā)電系統(tǒng)中,凝結(jié)水泵采用一拖一運(yùn)行方式,在輸送過(guò)程中采用調(diào)整閥技術(shù)控制除氧器的上水流量,這種技術(shù)僅僅是通過(guò)改變通道的流通阻力來(lái)控制水位,存在調(diào)整精度低、耗能高、故障率高等問(wèn)題。

        隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)360環(huán)冷發(fā)電凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻節(jié)能改造,利用軟硬件設(shè)備和變頻器控制到除氧器中的上水流量,改變凝結(jié)水泵電機(jī)的輸出功率[4]。通過(guò)對(duì)除氧器上的液位數(shù)據(jù)分析,制定上水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制技術(shù),在保證現(xiàn)凝結(jié)水系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上,最大限度提高效率,降低能耗。

        1 凝結(jié)水系統(tǒng)工作流程

        在機(jī)組中凝結(jié)水泵采用一拖一運(yùn)行方式,一臺(tái)凝結(jié)水泵運(yùn)行,另一臺(tái)備用,當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障,備用凝結(jié)水泵才啟用,采用設(shè)備冗余的方式保證汽水系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。但是兩臺(tái)凝結(jié)水泵配置一樣,均采用工頻方式運(yùn)行,電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定,這樣極大的浪費(fèi)設(shè)備資源。安鋼動(dòng)力廠環(huán)冷發(fā)電系統(tǒng)中,凝結(jié)水泵電機(jī)功率為110KW,額定電流199A,凝結(jié)水泵電機(jī)容量大、參數(shù)高,電機(jī)定速運(yùn)行輸出功率不變,僅僅通過(guò)調(diào)整閥技術(shù)來(lái)控制水位,會(huì)損失很大一部分能量,浪費(fèi)很多電能。

        2 變頻改造方案

        保持原來(lái)的凝結(jié)水流程不變,在電源室加入變頻器,該變頻器控制凝結(jié)水泵1電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn),凝結(jié)水泵2仍保持工頻備用,系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下,凝結(jié)水泵1電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速變化來(lái)調(diào)整除氧器水位,當(dāng)轉(zhuǎn)速高時(shí)除氧器水位高,相反除氧器水位低,調(diào)節(jié)過(guò)程自動(dòng)精確,減少因電機(jī)額定功率帶來(lái)的能源浪費(fèi),達(dá)到真正的節(jié)能降耗的目的。

        系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),凝結(jié)水泵1在變頻器的控制下電機(jī)平滑的旋轉(zhuǎn),精確的控制除氧器水位,當(dāng)該凝結(jié)水泵運(yùn)行不穩(wěn)定或故障時(shí),系統(tǒng)停止該凝結(jié)水泵,啟動(dòng)凝結(jié)水泵2,這個(gè)切換過(guò)程平滑穩(wěn)定,不會(huì)導(dǎo)致除氧器水位忽高忽低帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象,當(dāng)凝結(jié)水泵1恢復(fù)正常后再停止凝結(jié)水泵2,啟動(dòng)凝結(jié)水泵1。這個(gè)過(guò)程涉及凝結(jié)水泵的啟動(dòng)停止操作,以及凝結(jié)水泵在變頻方式和工頻方式之間的相互切換,切換分為兩種情況:變頻泵向工頻泵切換、工頻泵向變頻泵切換[7]。

        變頻泵運(yùn)行不穩(wěn)定或故障時(shí),需要變頻泵向工頻泵切換,這兩種情況切換稍有不同,變頻泵運(yùn)行不穩(wěn)定的情況下,不是立即停止運(yùn)行,而是變頻器切斷電源,先有變頻改給工頻,調(diào)整閥門(mén)關(guān)小,利用閥門(mén)開(kāi)度的大小調(diào)節(jié)水位,這樣的過(guò)程維持到系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)穩(wěn)定后才啟動(dòng)工頻泵運(yùn)行,等工頻泵升到額定功率后,停運(yùn)變頻泵,切換結(jié)束。這種切換存在兩臺(tái)水泵同時(shí)工作的時(shí)間段,這樣可以最大化保證切換平滑,系統(tǒng)安全可靠。變頻泵故障無(wú)法運(yùn)行時(shí),立即啟動(dòng)工頻泵同時(shí)停運(yùn)變頻泵,調(diào)整閥退出自動(dòng)調(diào)節(jié)方式,在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,兩臺(tái)凝結(jié)水泵并行運(yùn)行時(shí)間不能超過(guò)1min,以防發(fā)生汽蝕危險(xiǎn)。

        變頻泵恢復(fù)正常后,為了節(jié)約電能,系統(tǒng)需要將工頻泵切換到變頻泵運(yùn)行,在不停止原有泵工作前提下,啟動(dòng)變頻泵運(yùn)行,剛開(kāi)始電機(jī)仍然以工頻方式運(yùn)行,升到額定功率后,工頻泵才停止運(yùn)行,確認(rèn)系統(tǒng)各參數(shù)穩(wěn)定后變頻器通電,電機(jī)以變頻方式運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)整閥幾乎全開(kāi),根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速不同調(diào)整除氧器水位,切換結(jié)束。此切換過(guò)程中由同一臺(tái)凝結(jié)水泵工頻變?yōu)樽冾l更安全可靠。

        3 改造效果分析

        3.1 改造后經(jīng)濟(jì)性分析

        從經(jīng)濟(jì)效益上分析,對(duì)比不同負(fù)荷條件下,凝結(jié)水泵工頻和變頻兩種運(yùn)行情況下消耗的電量,電量消耗的多少直接反應(yīng)改造前后節(jié)能的效果。電流變化情況如表1所示。

        表1 凝結(jié)水泵工變頻電流變化情況

        從上表分析得出,負(fù)荷越高,節(jié)省的電量越多。按照平均每年電機(jī)負(fù)荷率80%運(yùn)行7 008h,電費(fèi)為0.488元/kWh計(jì)算,節(jié)電量約為0.6GkWh,節(jié)省電費(fèi)約為10萬(wàn)元以上。

        3.2 改造后安全性分析

        從系統(tǒng)安全可靠性分析,電機(jī)變頻運(yùn)行,電流變化比較平滑,不會(huì)出現(xiàn)電流峰值現(xiàn)象,減少電流巨大變化對(duì)電機(jī)的沖擊,延長(zhǎng)電機(jī)壽命,減低日常維護(hù)費(fèi)用。同時(shí),變頻運(yùn)行調(diào)整閥幾乎全開(kāi),減少因調(diào)整閥開(kāi)度不斷變化帶來(lái)的水流噪音,減少管道震動(dòng),消除工作噪音的困擾。

        結(jié)束語(yǔ)

        對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造,將調(diào)整閥技術(shù)變?yōu)樽冾l技術(shù)控制除氧器水位,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況充分證明了此技術(shù)的可行性,同時(shí)該技術(shù)控制水位精確,節(jié)約電能,運(yùn)行過(guò)程安全可靠,這種控制技術(shù)有前瞻性,有很好的前景,具有推廣意義。

        [1]王承亮.1 000MW機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)優(yōu)化改造研究[J].中國(guó)電力,2013,46(12):48-51.

        [2]孟坦.1 000MW機(jī)組凝泵變頻改造及除氧器水位全程自動(dòng)控制邏輯設(shè)計(jì)與優(yōu)化 [J].行業(yè)應(yīng)用與交流,2016(35):127-130.

        [3]王帥.埃斯倍公司風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)控制優(yōu)化研究[D].吉林大學(xué),2015.

        [4]衛(wèi)曉峰,胡學(xué)軍.2×350MW機(jī)組凝結(jié)水泵變頻改造分析[J].華電技術(shù),2013(35):47-49.

        [5]李良仁.變頻調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2009.

        [6]錢(qián)能,金生祥,王琪,等.凝結(jié)水節(jié)流控制與經(jīng)濟(jì)效益分析[J].中國(guó)電力,2014,47(3):69-73.

        [7]姜飛飛.風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)電池監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].華北電力大學(xué),2014.

        1004-7026(2017)16-0144-02

        TG333

        A

        10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.16.101

        馮向臻(1985.12-),男,助理工程師,本科,從事發(fā)電設(shè)備維檢工作。

        周飛船(1981.10-),男,工程師,本科,從事發(fā)電設(shè)備維檢工作。

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