高压变频器在广州明珠C厂给水泵的应用
9页1、高压变频器在广州明珠C厂给水泵的应用时间:2008-02-15 15:51 来源:中华工控网 摘要:本文介绍了广州明珠 C厂在发电机组锅炉给水泵应用高压变频系统的技术和经济 分析。指出高压变频调速在电厂风机、泵类的应用具有明显的社会效益和经济效益。1引言广州明珠电力(集团)有限公司发电 C厂现有#5、#6两台51.2MW燃油机组,#7一台 36MW汽轮机组。#5、#6两台燃机的余热分别提供 #1、#2锅炉,驱动#7汽轮发电机。#1、 #2锅炉的#1、#2汽包的给水由#1、#2、#3三台给水泵母管方式供水。三台给水泵的参数相同,水泵为沈阳水泵厂生产DG80-120X9 ,额定转速 2980r/min,效率82%,供水80m3/h,改造为120m3/h,扬程1080m。拖动给水泵的三台 6kV电动机为 Y4002-1 型电机,额定参数 500kW, 6kV/57.2A , cos=0.87,转速2972r/min , F级绝缘,绕组 Y接, 1998年8月南洋防爆电机厂生产。2广州明珠C厂机组给水系统工况简介如图1所示为明珠C厂#7汽轮发电机给水泵回路原理示意图,该设计最初的设计思想 是“
2、两工作一备用”,当任意一台出现故障时随即启动备用电动机,保证机组的正常运行。 给水母管到两个锅炉汽包都分别有主路、中路、旁路三个阀门控制给水流量,其中主路为调节阀最大流量100%,中路调节阀最大流量约70%,旁路电动阀流量约 50%。图1明珠C厂锅炉给水回路图但水泵经过叶片技术改造,现在的实际运行工况是:在目前负荷情况下,一台泵的出水量已够两台锅炉的运行使用,在两台燃机运行,#1与#2两个汽包供汽(二拖一工况)、总负荷为67MVA左右时,汽包压力 6.4Mpa左右,额定蒸发量 64t/h ,运行1#泵,此时电机电流 为51A左右,功率因数为 0.86,实际给水量约125t/h,泵头出口压力为 8.38.9MPa左右, 根据泵的性能曲线,此时泵已工作到极限,该运行情况下泵的效率较低,如果负荷进一步增 加时必须启动第二台泵。在谷期负荷较低时,只运行其中一台燃机,一个汽包供汽(一拖一工况),汽包压力3.5Mpa左右,此时保持运行 #2泵,电机电流为41A左右,电机功率因数 为0.86,泵头出口压力为 9.29.8Mpa左右,实际名水量约 63t/h。3广州明珠C厂给水泵改造前的运行情况3.1
3、 改造前的给水泵的系统运行数据1所示。明珠C厂锅炉给水泵变频改造前系统运行数据如表工 况一拖一一拖二给水压力 A电机申而IA)电机有功(kk:39-41表1明珠C厂锅炉给水泵变频改造前系统运行数据在水泵性能曲线上绘出二拖一工况及一拖一工况的等效率曲线。 特性曲线,如图2中曲线2 (此曲线对应回流循环阀开度一定时) 线,如图3中曲线2所示(此曲线对应回流循环阀开度全开时) 工频运行H-Q特性曲线。如绘出一拖一时的管网,二拖一时的管网特性曲;两图中的曲线1均为水泵图2工频一拖一供水 Q-H曲线及管网特性曲线在进行变频改造前,峰期运行工况点为图3的A点,谷期为图2的B点。通过上述数据可得出如下结论:(1)日间二拖一时,一台泵运行时,水泵给水量约120m3/h,从水泵的性能曲线可知,在该点运行时水泵效率较低,为53%,而该水泵最佳效率点为 62% (对应额定流量为80m3/h)。图3工频二拖一供水 Q-H曲线及管网特性曲线(2)日间二拖一时,电机消耗总功率为P= UI=1.732 X 6000X 51=530kVA,其中有功功率为Pcos。=530X 0.86=455.8kW ,在该运行情况下
4、电机已基本满负荷运行,但是电机无功 电流为512- (51X0.86) 20.5=26A。(3)峰期一拖一时,电机消耗总功率为1.732X 6000 X41=426kVA,其中有功功率为426X 0.85=360kW。(4)谷期运行时,在水压为9.8Mpa的情况下,水泵给水为105m3/h,锅炉供水为633/h , 回流循环阀回流42m3/h,存在很大的节能空间。3.2 广州明珠C厂#1给水泵变频改造方案3.2.1 设计要求及目标(1)向变频系统提供两台锅炉汽包独立汽包水位反馈信号(420mA信号),做为控制目标,实现自动控制;(2)变频改造后的控制系统独立于现有的DCS系统,本系统有独立的检测、控制、显示、数据处理系统, 在中控室也能监视供水系统状态、实时监视系统运行状态,可记录系统 运行数据;(3)实现远程控制性能,能够实现在中控室进行远程命令控制及系统控制目标参数修 改;(4)能实现与其他水泵的切换互补运行,并实现完善的故障处理功能,故障停机后自 动启动其他水泵,保障供水系统安全运行。3.2.2 设计方案经过调研与比较,广州明珠电力(集团)有限公司C厂给水泵变频改造选用了广州智光
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