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热电供辅系统变频节能改造的应用与研究

人气指数: 发布时间:2014-05-08 20:01  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 王永韬等
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  摘要:通过采用先进的变频节能技术,对热电供辅系统高耗能设备实施加装变频器的改造,从而降低了发电厂自用电的消耗,对提升发电系统的整体运行,具有重要的现实意义。

  关键词:变频器 节能 改造

  当前,随着能源消耗高速增长,环境资源约束日益加剧,很多国内外发电企业,对于如何降低能源消耗,提高能源效率已经成为当前企业挖潜增效工作的重点。作为企业自发电的热电车间,高耗能,能源的大量损失是我们当前研究的关键问题。

  本次改造主要针对锅炉、汽轮机部分辅助用电设备高能耗等问题展开课题攻关研究。通过采用先进的设备和工艺,剔除高能耗、高成本的落后设备,克服现有工艺的不足,采用新思路、新方法、新技术创造一个高效率、低能耗的生产工艺流程。对以上项目的课题攻关,不仅提高了发电的效率,而且降低了能量的消耗和损失,对提升车间的整体生产运行,具有重要的现实意义。

  一、变频器的工作原理

  变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。随着工业自动化程度的不断提高,变频器得到了非常广泛的应用。

  二、方案实施

  (1)现实状况及存在问题

  目前,车间有4台功率为450kw的高压10kv给水泵和4台功率为160kw的低压380V送风机,车间原设计选型时是按照满足最高日最高时生产需要的,留有很大富余量,在实际运行中循环泵和锅炉引风机不能在高效区内运行,因为泵组、风机因参数选择过高,出口阀门和风门挡板不能完全打开,当出口阀门或风门挡板全部打开后,电机过流,易发生危险。所以,根据车间供辅系统工艺对能耗大小的要求对电机加装变频装置,提高泵组、风机等的运行效率。

  (2)改造方案

  针对锅炉日常负荷波动较大,锅炉给水泵和鼓风机不同负荷运行参数不具相同这一现象,通过对原有电机、水泵等日常运行参数数据的采集、整理、分析和校对,在不改变原有4台给水泵供水方式的基础上,加装2台功率为450kw的“一拖二”式10KV高压变频器和一台功率为450kw的高压变频调控柜,对4台鼓风机分别加装4台功率为160kw的的变频器。

  变频调节是通过改变转速而改变其特性曲线,来进行调节的。由于风机和水泵的耗电量是和其转速的三次方成正比的,所以其节电量是很可观的。

  三、改造效果分析

  (1)锅炉送风机节能效果分析

  加装变频器前送风机平均吨汽耗电1.79kwh/t。

  通过以上数据可以看出:

  加装变频器后送风机平均吨汽耗电0.86kwh/t,比加装前减少0.92kwh/t。同比2012年1-5月节电率达51.4%。

  (2)锅炉锅炉给水泵节能效果分析

  加装变频器前给水泵平均吨汽耗电3.14kwh/t。

  通过以上数据可以看出:

  加装变频器后给水泵平均吨汽耗电2.59kwh/t,比加装前减少0.55kwh/t。同比2012年1-5月节电率达17.31%。

  四、变频改造的现实意义

  1.变频调速彻底改变了由于设备设计余量而导致“大马拉小车”现象,解决了因电机定速旋转不可调节而导致的能量损耗问题。

  2.解决了由于负载挡板或阀门调节导致的大量节流损失和电能的损耗。

  3.功率因数由变频前的0.85左右提高到0.95以上,提升了电机运行效率。

  4.由于高压变频器具有软启动(零转速启动)功能,大大降低了启动冲击电流对电动机和电网的冲击,有效减少了电机故障,从而延长了电机的检修周期和使用寿命。

  5.变频调节后,不需要再手动调节,可延长负载以及进出口阀门的使用寿命。

  6.由于变频调速采用自动控制,进一步提高了设备运行控制和系统运行管理的自动化水平,从而真正实现自动调节,大大增强了运行的安全可靠性。

  参考文献:

  [1]张万忠,刘明芹.电器与PLC控制技术[M].北京:化学工业出版社,2008

  [2]彭鸿才,电机原理与拖动[M].北京:机械工业出版社,2007

  [3]朱奎林,通用变频器的常见故障与维修实例[J].自动化应用,2011(11)


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