0917利德华福高压变频器在瑞平煤电2×150MW机组给水泵上的应用讲解

1、利德华福高压变频器在瑞平煤电2X150MW机组给水泵上的应用北京利徳华福电气技术有限公司供稿一、项目概况河南汝州市瑞平煤电有限公司成立于2004年6月，注册资本金10亿元，是由中国平煤神马集团和河南天瑞集团按照6 : 4的比例共同出资建设的合资企业，电厂位于汝州市汝河南岸汝南工业区，于2007年投产运营，属国家发改委批准的热电联产机组，经营范用为发电和供热，项目建设规模为300MW,现有两台150MW超高压供热汽轮机发电机组和两台每小时480吨超高压、再热、循环流化床锅炉,固崔资产12亿元。3/W川山!H 1聊二.给水泵系统毎台锅炉给水系统配套两台38OOkW锅炉给水泵，共i|4台，单台给水泵

2、流量593m3/h, 扬程1770m,采用一用一备的运行方案，单台给水泵即能满足锅炉满负荷运行，给水泵系 统由电动机、液力偶合器、给水泵本体组成（见图2）。次工艺流程是除氧器的水通过给水 泵增压后，经过高压加热器送至锅炉汽包（图3黑色尖头方向人锅炉通过燃烧发热将水变 成高温高压的蒸汽，推动汽轮机做功，实现锅炉蒸汽系统和给水系统的汽水平衡。图2：给水泵组成如:、WIF1 哥 .SSTf给水.除負系统20Sas%ar*n 4A 1 HipR I ” ” e I : 妝剳b ? . B .片* 1_ff-OS2B给水泵液偶s !tS3图4：保留液偶画而2A)R-aMM、MMP*aMui O4M4&A

3、P 水 IO-mnViTSr A2A给水泵高通齿轮箱S汽班*M-一,(OM*n/aJr2A给水熨1*I ”5 正OA .wummV91呻MJ-、| u IHrMiATL( 7- r -J*您； H枫水冷iFS汽寅和tw巩.HH * H初川九.、2A 洽 水 泵严;图5：拆除液偶增加齿轮箱画面*2 =忙;K - -! ： f图6：现场齿轮箱图片4.My 、现场两个机组4台给水泵，采取一用一备的形式，且全部配备变频器，当一台给水泵 故障时.可立即启动备用泵运行来给锅炉供水.所以变频器的主回路采用一拖一手动旁路 的方案是既经济又可靠地主回路方案。图6：主回路示意图此方案是手动旁路的典型方案。原理是由

4、3个高压隔离开关QS4U QS42和QS43组成(见上图九要求QS42和QS43 Z间存在机械互锁逻辑，不能同时闭合变频运行时,QS43断开，QS41和QS42闭合：工频运行时，QS41和QS42断开，QS43闭合。功能:在检修变频器时，有明显断电点，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运五.节能效益分析对于系统变频改造前有液偶调速设备，节能汁算如下:5.1工频状态下的耗电量计算Pd：电动机功率：Cd：年耗电量值：U：电动机输入电压：I：电动机输入电流；cosp：功率因子：T：年运行时间：6：单负荷运行时间百分比电机耗电功率计算公式：Pd=xUxIxcos(p累计年耗电量公式：Cd

5、=T吃(Pdxo) 根据计算公式，通过讣算可得出工频情况下各负裁的耗电量，综合高速、低速运行 的时间计算出平均工频运行功率。5.2变频状态下的年耗电量计算不管是用液偶调速还是变频调速，所需要的轴功率是相同的，可推出变频后轴功率公 式:英中：巧为液偶时工频功耗：几为变频时功耗；P为负载轴功率：d为电机效率: 为液偶效率：帀&为变频器效率。/I7v =由液力偶合器的运行特性可知， 5貝中：川为实际转速，坯为电机额泄转速。累计年耗电量公式：Cb=T吃(Pbxo) 貝中：Cb：年耗电量值：几为变频时功耗：T：年运行时间：5：单负荷运行时间百 分比。变频器的效率曲线可从下图中査出。0 203405060

6、7809D 1C1OO9896负栽百分比典型系统效率HARS VERTA 系夕U，更歩页山牛！系纟充效舛凭86 4 2 088888图7变频器的效率曲线根据计算公式，通过讣算可得岀变频情况下各负载的耗电量，根据加权时间得 出设备在变频调速下运行的平均功率。5.3节能计算年节电量：ACuCd-Cb节电率=(AC/Cd) X100%变频改造后，根据公式，可计算出各负载上变频后与工频相比毎年的节电情况。给水.徐氧系纯T-iA I Waiwxwr.*丿丨FTZasa t 22a. i t/ii图8现场DCS画而截图6二銃”4AWCD；二 *22K ir.I o MI * .Of 由现场采集的DCS的图

7、片以及现场运行人员反馈，当时机组运行负荷为73MW,给 水泵的转速为2974r/min （额定转速4725r/min）,如原有液偶的情况下，转速也基本相当, 根据液偶的效率可计算出在此转速节电率在30%左右，秋季和春季运行情况和图片中的运 行状态基本相同：机组冬季和夏季负荷会稍高，达到100MW以上，所以节电率会降低, 约在15%左右。七.小结随着电厂节能优化的深入，常规的送风机、引风机、凝结水泵等负载均已完成节能改 造，电厂的降耗就必须寻找新的突破口。给水泵作为锅炉系统最大的用电设备也是最重要 的辅机设备，由于前几年对于变频器的可靠性有顾虑，基本未进行变频改造，但是随着这 几年变频器的发展，技术逐步成熟，可靠性大大提高，各个电厂对于给水泵的变频器