發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造技術(shù)方案分析
摘要-本文針對(duì)火力發(fā)電廠各種高低壓輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，逐一進(jìn)行節(jié)能改造方案分析；指出了輔機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速驅(qū)動(dòng)后的優(yōu)越性和具體實(shí)施方案。
關(guān)鍵詞-風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速節(jié)能運(yùn)行
Abstract: This paper analyses the technical Plan of energy Saving
regeneration about the actual operation circumstances
of every kind of electromotor in power plant, It also points out the
supremacy and concrete plan of Variable speed drive.
Keywords: Blower Water pump Variable frequency adjusting speed Energy
Saving operation
[中圖分類號(hào)] TM921 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A文章編號(hào) 1561-0330(2002)04-0022-05
1前言
目前，在我國(guó)電源結(jié)構(gòu)中，火電裝機(jī)容量占74%,發(fā)電量占80%；水電裝機(jī)容量占25%,發(fā)電量占19%；核電僅占1%左右，因此火電機(jī)組及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能改造工作是非常重要的�；痣姀S中的各類輔機(jī)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)水泵類設(shè)備占了絕大部分，蘊(yùn)藏著巨大的節(jié)能潛力。由于火電機(jī)組調(diào)峰力度的加大，這些機(jī)組的負(fù)荷變化范圍很大，必須實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)水泵的流量。目前調(diào)節(jié)流量的方式多為節(jié)流閥調(diào)節(jié)，由于這種調(diào)節(jié)方式僅僅是改變了通道的通流阻抗，而電動(dòng)機(jī)的輸出功率并沒(méi)有多大改變，所以浪費(fèi)了大量的能源。隨著電力行業(yè)的改革不斷深化，廠網(wǎng)分家，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)政策的逐步實(shí)施，降低廠用電率，降低發(fā)電成本，提高上網(wǎng)電價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)力，已成為各火電廠努力追求的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，要求越來(lái)越迫切。風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載采用調(diào)速驅(qū)動(dòng)具有非�？捎^的節(jié)能效果，這已是共識(shí)。
另外，交流電機(jī)的直接起動(dòng)(尤其是高壓電機(jī))會(huì)產(chǎn)生巨大的電流沖擊和轉(zhuǎn)矩沖擊，在很短的起動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子籠型繞組及阻尼繞組將承受很高的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，致使籠條的端環(huán)斷裂。直接起動(dòng)時(shí)的大電流還會(huì)在定子繞組的端部產(chǎn)生很大的電磁力，使繞組端部振動(dòng)和變形，造成定子繞組絕緣的機(jī)械損傷和磨損，從而導(dǎo)致定子繞組絕緣擊穿。直接起動(dòng)時(shí)的大電流還會(huì)引起鐵芯振動(dòng)，使鐵芯松馳，引起電機(jī)發(fā)熱增加。在火力發(fā)電廠中，高壓大容量交流籠型異步電動(dòng)機(jī)的使用非常廣泛，由于直接起動(dòng)而造成的電動(dòng)機(jī)燒毀和轉(zhuǎn)子斷條事故屢屢發(fā)生，給機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成很大的威脅。因此大容量異步電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)方式，對(duì)于延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，保證機(jī)組正常運(yùn)行是非常必要的。由于電動(dòng)機(jī)的變頻軟起動(dòng)可提供高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并可做到平滑無(wú)沖擊，所以采用變頻器實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)的效果也是非常突擊的。同時(shí)，采用調(diào)速驅(qū)動(dòng)，還可以有效地減輕風(fēng)機(jī)水泵葉輪的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低運(yùn)行噪聲。還有運(yùn)行工藝對(duì)輔機(jī)設(shè)備的控制性能的改善也是十分迫切的，例如鍋爐風(fēng)機(jī)和給粉機(jī)的調(diào)速控制，可以大幅度地改善爐內(nèi)的燃燒工況，從而節(jié)煤、節(jié)水，并可節(jié)省這些物料的運(yùn)輸，處理能量等。工藝條件的改善可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，已不再簡(jiǎn)單地局限在節(jié)能的范疇，人們會(huì)很快地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并迅速行動(dòng)起來(lái)。
本文針對(duì)發(fā)電廠各種高低壓輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，逐一地進(jìn)行節(jié)能改造方案分析。
2風(fēng)機(jī)
風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠重要的輔助設(shè)備之一，鍋爐的四大風(fēng)機(jī)(送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)或排粉風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī))的總耗電量約占機(jī)組發(fā)電量的2%左右。隨著火電機(jī)組容量的增大，電站鍋爐風(fēng)機(jī)的容量也在不斷增大，如國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組，風(fēng)機(jī)的總功率達(dá)7140kW(其中，送風(fēng)機(jī)二臺(tái)2500kW,引風(fēng)機(jī)二臺(tái)3200kW,排粉風(fēng)機(jī)總功率1440kW),占機(jī)組容量的3%以上。因此，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率對(duì)降低廠用電率具有重要的作用。
2.1風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況和節(jié)能效果
我國(guó)電站風(fēng)機(jī)已普遍采用了高效離心風(fēng)機(jī)，但實(shí)際運(yùn)行效率并不高，其主要原因之一是風(fēng)機(jī)的調(diào)速性能差，二是運(yùn)行點(diǎn)遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)行的火電設(shè)計(jì)規(guī)程SDJ-79規(guī)定，燃煤鍋爐的送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕度分別為5%和5%~10%,風(fēng)壓裕度分別為10%和10%~15%。這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，很難準(zhǔn)確地計(jì)算出管網(wǎng)的阻力，并考慮到長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的各種問(wèn)題，通�？偸前严到y(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng)壓富裕量作為選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)的設(shè)計(jì)值。但風(fēng)機(jī)的型號(hào)和系列是有限的，往往在選用不到合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)時(shí)，只好往大機(jī)號(hào)上靠。這樣，電站鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓富裕度達(dá)20%~30%是比較常見(jiàn)的。
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