高压变频现场应用现状.ppt

高压变频应用在各行业的应用 高压变频器在电厂的应用 引风机 送风机 循环水泵 凝结水泵 给水泵 等等节能效果显著 HarsvertA06 105高压变频调速系统在华莹山发电厂锅炉送 引风机上的应用 四川华蓥山电厂为西南地区小型火力发电厂 总装机容量30万KW 其中1 和2 机组为5万KW机组 3 和4 机组为10万KW机组 由于西南地区水利资源比较丰富 一般保证水力发电 四川华蓥山电厂的火电机组平常一般承担调峰发电任务 仅在枯水季节承担一定量的基本负荷 送引风机变频改造后的节能情况 下表列出4 炉不同负荷下 引送风机在改造前后的从高压开关测得的电流值 用户提供 从表中数据看出 发电机调峰越厉害 负荷越小 和原来相比 改造后电流下降越多 即使在4 机组满负荷的情况下 引送风机的电网侧总电流仍然比改造前下降了46 6月份4 机组发电量为 2778万度 其引送风机总耗电量为 702900度 占4 机组发电量的2 5 10月份4 机组发电量为 2148万度 其引送风机总耗电量为 301020度 占4 机组发电量的1 4 改造前后 单位发电量的引送风机总耗电量下降了44 从节电的角度考虑 因节电而直接带来的经济效益与机组的年运行时间 平均负荷率 电费水平等因素有关 假设4 机组的年运行时间为6000小时 平均负荷率80 厂用电为0 37元每度 引送风机总耗电在变频改造前后分别占4 机发电量的2 5 和1 4 则 改造前每年4 机组发电量为48000万度 引送风机总耗电为1200万度 改造后引送风机总耗电为672万度 改造前后引送风机节约用电为528万度 折算电费为195万元 仅节约电费一项 在2 5年内就可以将4台变频器的投资收回 Harsvert高压变频调速系统在北京大唐陡河发电厂B2发电机组甲乙吸风机上的应用 北京大唐陡河发电厂为华北地区大型火力发电厂 装机总容量1500MW 其中1 2 发电机机组均为135MW机组 属于调峰机组 机组启停频繁 机组运行时基本带70 80 负荷 两台吸风机采用入口挡板调节 机组满负荷时 吸风机入口挡板开度为60 机组调峰时 风门入口挡板开度约在40 左右 节流损失大 为降低厂辅机用电水平 降低发电成本 2002年11月对B2发电机组甲乙吸风机进行了变频改造 采用了北京利德华福技术有限公司的HarsvertA06 130高压变频调速系统 设备经过调试 于11月26日正式投入运行 目前设备运行稳定可靠 节能效果显著 节能测试 工频挡板调节吸风机系统的综合输入功率 变频调速调节吸风机系统的综合输入功率 Harsvert高压变频调速系统在江苏徐塘发电有限责任公司300MW机组凝结泵上的应用 江苏徐塘发电有限责任公司配置两台300MW发电机组 每台机组配置两台凝结水泵 凝结泵是汽轮机热力系统中的主要辅机设备之一 它的作用是把凝汽器中的凝结水打入低压加热器加热后送入除氧器内 由于凝结泵采用定速运行 出口流量只能由控制阀门调节 节流损失大 出口压力高 管损严重 系统效率低 且经常发生泄漏 造成能源浪费 而且由于控制阀门为电动机械调整 线性度不好 调节品质差 自动投入率低 频繁的开关调节 容易出现各种故障 使现场维护量增加 造成各种资源的浪费 为降低厂辅机用电水平 降低发电成本 2002年12月对凝结水泵进行了变频改造 采用了一台北京利德华福技术有限公司的HarsvertA06 130高压变频调速系统 设备经过调试 于2003年5月初正式投入运行 目前设备运行稳定可靠 节能效果显著 凝结泵变频改造后的节能情况 下面是部分运行数据 对本机改造前后的电流做一个纵向比较 可以发现电流减小许多 下面是某月的电能统计 做一个同类机组的横向比较 可以看出凝泵用电减少许多 以每台机组年发电量15亿千瓦时计算 使用变频器可节约厂用电330万千瓦时 折合人民币100万元 Harsvert高压变频调速系统在北京大唐发电张家口发电厂6 发电机组凝结泵上的应用 北京大唐发电股份有限公司张家口发电厂位于河北省张家口市 始建于1988年 目前拥有八台装机容量各为300兆瓦的机组 总装机为2400兆瓦 是华北地区第一大电厂 2002年北京大唐发电股份有限公司通过国际招标 对大批设备进行变频改造 北京利德华福电气技术有限公司作为高压变频器国内标段的唯一的中标者 为张家口发电厂提供了两套HARSVERT A06 130高压变频器 用于6 8 机组的凝结水泵改造项目 根据试验结果计算 6机组凝结泵变频器全年节电量为4638916KW h 按照每1KW h上网电量0 31元计算 全年可获经济效益1438063 9元 而且减少了对截门的冲刷保持了系统恒定的水压 计算结果显示 单台凝结泵年节省电量产生的经济效益为140余万元 试验数据记录 高压变频器在钢厂的应用 除尘风机 高炉风机 循环水泵 轧钢机 等等 变频器在新抚钢炼钢转炉除尘风机上应用 13 14 15 炼钢转炉除尘风机采用三台Harsvert A06 076 适配电机630kw 6000V 高压变频调速系统进行变频技术改造 除尘风机工艺要求 1 吹炼工艺周期A到B为兑铁加废钢时间 B到C为风机升速时间 可以调节 C到D为吹氧时间 D点风机开始减速 D到E为倒炉测温取样时间 E到F为出钢时间 F到G为溅渣时间 整个吹炼工艺周期约21分钟 其中高速时间 C到D 12分钟 高速定为45Hz 可以调节 低速定为5Hz 可以调节 除尘风机变频改造后的节能测试情况 改造之前 1 2 3 转炉的工况均相同 改造后1 2 3 转炉与改造前对比 最终以吨钢除尘电耗来分析节能数据 表1除尘风机变频改造前后电耗的变化 同液力耦合器比较 吨钢除尘电耗平均减少2 76度 吨 每台转炉年产钢量今年预计为35万吨 电价为0 44元 度 每台转炉年节电为 35万吨 2 76 0 44 425040元 节电率为39 2 同时由于HARSVERT A变频器的可靠性 避免了原来液力耦合器发生故障时 转炉停炉造成高炉甩铁的情况发生 其经济效益 社会效益也是巨大的 Harsvert高压变频调速系统在大冶特钢四炼钢电炉除尘风机上的应用 大冶特钢四炼钢厂设置7 8 两个炼钢电炉 每个电炉配置除尘风机一台 配套电机功率1600kw 电炉除尘风机需要六种风量来适应电炉炼钢工艺要求 为了提高风机的运行效率 该电炉除尘风机需要进行变频调节 除尘风机高压变频器采用北京利德华福技术有限公司生产的Harsvert系列 并于2003年8月13日调试完毕投入运行 除尘风机工艺要求 大冶特钢四炼钢厂设置7 和8 两个炼钢电炉 炼钢电炉在正常的冶炼过程中 一个冶炼周期分为如下时间段 加铁水3分钟 装料3分钟 供电21分钟 供电供氧30分钟 等样5分钟 出钢5分钟 堵眼3分钟 总共大约70分钟 其中 五个时间段烟尘较少 除尘风机可以低速运行 低速运行时间共19分钟 占总冶炼周期的27 考虑风机本身的加减速过程 低速运行的时间比重按20 计算 考虑设备检修 年运行时间按300天计算 按冶炼工艺要求 烟尘较大时需要120万立方米 小时的风量 由1600KW风机全速运行 提供风量85万立方米 小时 另配560KW风机全速运行 提供风量35万立方米 小时 烟尘较小时需要80万立方米 小时的风量 560KW风机全速运行 提供风量35万立方米 小时 1600KW风机调速运行 提供风量45万立方米 小时 为额定风量的52 9 A到B为低速段的第一低速段 最低速 B到P为低速段第五低速段 最高速 Q到R低速段的第一低速段 最低速 B到D为第二个低速段 其中B到C为风机升速时间 D到F为第三个低速段 其中D到E为风机升速时间 F到H为第四个低速段 其中F到G为风机升速时间 H到J为第五个低速段 其中H到I为风机升速时间 风机升速时可以根据需要跨越任一升速点 J点风机开始减速 J到L为第五个低速段转换为第四个低速段 其中J到K为风机减速时间 L到N为第四个低速段转换为第三个低速段 其中L到M为风机减速时间 N到P为第三个低速段转换为第二个低速段 其中N到O为风机减速时间 P到R为第一低速段 其中P到Q为风机减速时间 Q到R为低速段的第一低速段 最低速 除尘风机运行测试情况 各速度点的变频器运行记录 电炉除尘风机未上变频以前 在各种工况下的电机工作电流为180A 采用变频调速后在除尘风机低速段平均节电率在47 5 以上 高压变频器在市政行业的应用 取水泵 送水泵 污水泵 改善了送水工艺 有一定的节能效果 天津新开河水厂变频改造 2001年新开河水厂在一期泵房旧设备改造安装使用了HARSVERT A06 130型6KV 1000KW高压直接变频调速装置 6月27日现场吊装安调 6月30日即拖动水泵开始并网送水 投入使用 一期送水泵房5 6 水泵供水电耗 串级调速 表一 一期送水泵房2 水泵供水电耗 变频调速 表二 对比表一中数据 在出厂压力基本相同的条件下 5 调速水泵节能率 140 11 127 47 140 11 9 02 5 6 调速水泵节能率 140 11 122 94 140 11 13 68 对比表二中数据 得5 6 2 调速水泵并联运行节能率 140 50 123 46 140 50 12 13 根据 调度日报 的统计数据 5 水泵节电12 64kWh km3 2000年7月至2001年6月送水量为 128641 87km3 天津水司综合电价为0 54元 kWh 则调速系统年节电费为 年节电量 电价 12 64 128641 87 0 54 87 8058万元 年 高压变频器在石油化工行业的应用 输油泵 输气泵循环水泵注水泵富气压缩机各种风机等等 辽河油田沈阳采油厂 2003年在两台注水泵电机上采用了我公司一台2300KW 6KV和一台1800KW 6KV高压变频器 设备运行稳定可靠 沈阳油田现有注水站5座 共安装高压注水泵16台 总装机容量23400KW 目前正常运行4 5台注水泵 运行容量7900KW 为适应注水量的变化 实现合理注水 需不断调整注水泵的运行方式 这样 在没有调速措施的情况下 只能通过开泵台数或人工调节阀门来控制流量 必然造成注水系统能耗增高 以沈四注水站为例 下面为现场工况图 2003年6月份对沈四注水站一台1800KW高压电机进行了变频改造 我们对8 9月份注水泵每天运行的主要参数电量 注水量进行了认真的统计 并与2002年同期统计数据进行比较 分析 注水单耗由去年同期的7 87KWh m3降低到目前的6 33KWh m3 按年注水量为150 104m3 电价按0 46元 KWh 年运行时间按7200小时计算 则年可节约电量为231 104KWh 节约电费为106 26万元 变频调试后的间接效益 在工频50Hz电网直接启动时 对电网和电机的机械冲击较大 声响很大 估算其启动一次的损耗为 Ws 0 5J 1 r1 r2 Tm Tm TL 离心泵负载的平方转矩特性与异步电动机起动时的机械特性曲线部分相似 可以Tm Tm TL 1计 而变频软起动损耗很小 只有上述Ws十分之一 则每年的起动节能也是很可观的 当采用变频调