高压变频器在电厂节能改造中的应用

高压变频器在电厂节能改造中的应用

(阳城国际发电有限责任公司山西省晋城市048000)

摘要:高压变频调速技术由于其巨大的节能作用在我国电厂得到了广泛的应用,与其它调速方式相比,其动态响应、工作效率等方面都要占优势,实践证明,高压变频技术在节能方面可以取得巨大的经济效益。

关键词:高压变频器;电厂;节能改造;应用

注重高压变频器在电厂节能改造工程中的应用,有利于增强这类工程的建设效果,并提升高压变频器的潜在应用价值,使得电厂在生产实践中可处于良好的发展状态。因此,需要从多个角度进行充分考虑,落实好高压变频器在电厂节能改造工程中的应用,使得这类工程的施工作业开展更具针对性,充分发挥高压变频器的应用优势。在此基础上,可丰富电厂节能改造工程的实践经验,并为现代电厂的更好发展带来促进作用。

1.高压变频器概述

高压变频器是采用多台单相三电平逆变器串联连接,最终输出可变频变压的高压交流电。变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。其中变压器柜是起到降压作用,将高压电降压再送至功率单元。功率单元分为三组,一组为一相,每相的功率单元的输出首尾相串。主控制柜中的控制单元通过对每一功率单元分别进行整流、逆变控制与检测,从而进行相应得整流、逆变调整,最终输出相应的电压及频率。

近年来电厂为了调峰,负荷调整频繁,对于厂内大型电机启停次数频繁,而电机启动电流通常为电机额定电流的6一8倍,电机启停成本比较高。另外由于电机启动时受到的冲击转矩较大从而影响电机使用寿命。

由于在转机低负荷下运行时,如引风机、循环水泵等功率较大电机负载节流损失较大,造成了电能的大大浪费。出于以上原因,高压变频器有效的解决了上述问题。在电机使用高压变频器后,使电机负荷调整范围变宽,当机组负荷较低时,可以通过降低电机转速的方式来降低转机出力,同时也避免了节流损失,避免了电机启动时的大电流和冲击转矩。

2.高压变频器节能方案

参考多数电厂高压变频器节能技术应用实例,在高压变频器的节能应用过程中,主要辅机的多数设备节能效果会比较明显,但也存在着个别设备节电效果不明显,这需要进行详细的可行性、经济性比较分析。据调查,一般情况下,泵类设备变频节能效果较好,最高可达60%,风机类设备变频节能效果也可达到30%左右,这两个部分是高压变频器节能应用的重点。同时,日常负荷达80%以上的设备进行变频节能应用已无太大的发挥空间,如600MW循环水泵电机额定电流312A,运行电流256A,此类设备若进行变频改造已无节能空间。另外,离心式风机变频节能效果较好,轴流式风机建议不进行变频改造,节能效果较差。动叶可调的轴流式风机本身通过调整叶片可实现对电机电流的调整,若加装变频器,节能潜力不大,可不考虑加装变频器,如330MW机组的引风机、增压风机。静叶可调的风机为轴流式风机,变频改造节能空间同样不大,从设备的可靠性、经济性考虑也建议不加装变频器。但排粉机为离心式风机,入口为风门调节,风门开度为在50%、风压为4~6kPa,通过计算,加装变频器后节能空间可达到25%左右,因此,在排粉机实施变频节能具有很大的空间。

3.实践中的高压变频器操作

3.1注重送电前的检查

在高压变频器操作过程中,为了使其能够保持良好的运行状况,则需要注重其送电前的检查。具体表现为:①高压变频器送电前要仔细检查周围环境,检查粉尘、温度和湿度是否超标,避免对该设备的工作性能造成不利影响;②对进出电缆的连接状况加以分析,确保这类电缆的连接牢固性,从而为高压变频器的正常运行提供可靠保障;③高压变频器送电前要及时对变频器柜内进行清理,对变频器周围灰尘进行清理。

3.2注重控制电源送电前检查

在提升高压变频器运行水平的过程中,需要注重其控制电源送电前检查。具体的检查内容包括:①对所有的高压柜门是否关闭进行全面检查,确保高压变频器的运行安全状况良好性;②控制电源送电后,检查变频器面板是否有电,针对性地开展处理工作,使得高压变频器控制电源送电前检查更具科学性;③对高压变频器控制电源送电前检查中发现的问题进行总结,进而为高压变频器日后的科学使用提供所需的参考信息,使得其作用下的电厂节能改造工程建设目标得以实现。+

3.3注重变频器状态倒换的操作

变频器的状态有冷备用、热备用、运行、检修四种状态,在进行状态倒换操作中,一定要严格执行操作票,并依据设备的运行状态进行相应的操作票填写,避免设备损坏和人身伤亡事件。具体有:①变频器在冷备用和检修状态,一定要将变频器室空调停运,减少能源损耗。②变频器在热备用和运行时,一定要检查变频器室空调运行正常,变频器冷却装置运行正常,若发现冷却装置异常,要及时降低出力甚至停运变频器。检查变频器设备变压器单元、功率柜门滤网清洁干净,吸入风量能满足变频器工作要求,否则进行滤网清理工作。加强设备巡检,及时发现设备异常和报警,及时处理,防止故障扩大而造成的设备跳闸。③变频器在检修状态时,硬确保断开所有来电,并且在变频器变压器低压侧封一组三相短路接地线。同时对于变频器附近带电部分重点交代,并做好安全措施,防止人身伤害事件。

4.电厂节能改造工程中高压变频器的应用

4.1引风机节能改造方面的应用

作为电厂锅炉的重要辅机,风机的运行状况是否良好、出力是否稳定,关系着电厂机组运行中的稳定性。电厂节能改造工程中应通过对引风机实际情况的考虑,注重高压变频器在其节能改造中的应用,使得引风机应用中的节能水平得以提升。具体表现为:①电厂节能改造工程实践中应通过对引风机功能特性的考虑,设置好性能可靠的高压变频装置,且在风压闭环调节方式的作用下,确保引风机运行中的出力稳定性,从而降低电厂锅炉机组运行中的节流损失问题发生率,优化锅炉的使用功能,满足电厂高效生产要求;②基于高压变频器的电厂引风机,可通过对其电机变频调速改造,使得引风机运行中的自动控制调整水平得以提升,降低变频改造方式作用下的能耗问题发生率,使得电厂节能改造工程中引风机的节能效果显著,避免影响相关生产计划的实施效果;③通过对高压变频器应用中工频与变频间自动切换功能的考虑,可使电厂引风机运行中的挡板开度能够得到有效调节,减少引风机运行中的节流损失,满足其节能降耗要求。同时,基于高压变频器的电机运行,有利于实现对其发热问题的科学应对,从而为电机提供相应的保护作用,给予电厂节能改造工程中的引风机节能状况改善相应的保障。

4.2水泵节能改造方面的应用

通过对电厂节能改造工程建设要求的考虑,若能将高压变频器应用于电厂水泵节能改造过程中,则可通过对电动机运行效率的有效改变,满足其在较宽范围内进行高效率的转速调节需求,从而增强水泵运行中的节电效果。具体表现为:①通过对水泵功能特性的考虑,在其节能改造中若能引入高压变频器并加以使用,可使水泵运行中的电机转速能够得到有效调整,促使电厂水泵能够在最佳的运行效率下进行工作,减少其开关分台次数的同时可提升水泵的节能水平;②电厂水泵电机运行中因频繁的工频启动,会降低电机的工作性能,增加水泵运行中的电能消耗量,并会引发节流损失问题,增加电厂的生产成本。针对这种情况,需要在电厂节能改造工程中实施水泵节能改造计划时注重高压变频器的科学使用,采取高压变频改造的方式对水泵电机进行针对性处理,减少工频频繁启动对电机所造成的冲击影响,有效应对水泵电机运行中节流损失问题的同时提高电能利用效率,满足电厂水泵的节能改造要求。同时,基于高压变频器的电厂水泵节能改造计划实施,需要相关人员能够对高压变频器的功能特性有着必要的了解,控制好其在水泵节能改造方面的应用过程,对其中的细节问题进行及时处理,使得最终得到的水泵在电厂生产实践中的节能效果更加明显,满足电厂生产成本有效控制方面的需求。

5.我厂设备变频器技术项目应用:

阳城国际发电有限责任建于90年代,正值电力发展的黄金时代,国内工业蓬勃发展,电力事业蒸蒸日上,电力企业形势大好。然而,我厂并未固步自封,沾沾自喜,深知随着电力发展,机组调峰会越来越深,因此未雨绸缪,早早就制定应对方案,以适应机组调峰要求。从循环泵变频器改造,到凝泵变频器改造,再到渣浆泵,低加疏水泵变频器改造,每个项目都取得良好的经济效益。特别是凝泵变频器改造项目,节能50%左右。电力企业竞争日益激烈,而变频器技术应用为电厂经济效益做出了不可估量贡献。变频器技术在我厂的节能应用是成功的,同时也对运行和维护提出了更高的要求,怎样减少甚至避免变频器故障,将是我们在以后的工作中研讨的重要题目。

结语

综上所述,电厂节能改造工程中通过对高压变频器的科学应用,可使这类工程的建设水平逐渐提升,增强电厂生产实践中的节能改造效果。因此,未来在促进电厂发展中应关注其节能改造工程建设方面的实际情况,给予高压变频器在这类工程建设中的应用更多的考虑,确保电厂节能改造工程建设有效性。

参考文献

[1]张兴阳.高压变频器在电厂辅机节能改造中的应用[J].电世界,2015(09):5-6.

[2]王耀威.高压变频器在电厂节能改造中的应用[J].资源节约与环保,2014(02):3+10.

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