电厂凝结水泵电机的变频调速节能改造分析
火力发电厂凝结水泵节能优化改造分析

火力发电厂凝结水泵节能优化改造分析针对某火力发电厂凝结水泵耗能高,且不能安全稳定运行的问题,提出一种合理的解决方案,不仅能够保证机组安全稳定运行,而且能够达到节能降耗的目的。
方法简单,在实际应用中具有良好的效果。
标签:火力发电厂;凝结水泵;节能改造;安全稳定0 引言随着国家节能减排要求日益提高,加之电力市场竞价上网试点的开展,如何降低运行成本提高火力发电厂经济效益,是每个发电运营商急待解决的重要课题,而通过优化改造凝结水泵降低厂用电率,则是降低供电煤耗和发电成本的主要途经之一。
现以某电厂为例对凝结水泵节能优化改造问题加以探讨分析。
某电厂装机容量为4×135MW机组,每台机组配有3台立式筒状凝结水泵,设计运行方式为两用一备,所配电机功率为160KW. 由于该厂目前主机已增容至150MW,原有配备的凝结水泵运行方式已不能满足安全稳定节能降耗的运行要求。
现对其进行改造。
1 可行性分析1.1 凝结水泵工作原理凝结水泵是火力发电厂凝结水系统的重要设备,其作用是把凝汽器水箱中的凝结水经低压加热器加热后送至除氧器,维持除氧器水位稳定。
同时保证机组所需的其它辅助用水,机组正常运行状态下,机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽器内的水位相应升高,机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降低。
该厂目前凝结水量调节主要靠改变凝结水泵出口母管调节阀开度来实现。
在机组低负荷时阀门开度小,节流损失大,对管道及阀门冲刷严重,也使凝泵效率降低,运行不经济。
凝结水泵参数表1。
根据水泵设计原理,水泵轴功率:W=Q*g*h/(3.6*η)Q:流量m3/h g:9.81 h:扬程m η:泵效率%计算可知该泵轴功率:W=116.5 kw 小于电机输出功率160 kw,因而存在增容空间,拟对泵叶轮进行增容改造,热力发电厂凝结水除维持除氧器水位稳定外,还提供给下列用水:汽轮机低压轴封减温水、凝汽器喷水、真空泵补充水、定子冷却水补充水、低压旁路减温水等。
发电厂凝结水泵变频器节能改造

发电厂凝结水泵变频器节能改造摘要因此本文首先介绍了发电厂凝结水泵变频器为改造前状况,阐述了发电厂凝结水泵变频器改造原理,重点论述发电厂凝结水泵变频器改造绩效和发电厂凝结水泵变频器改造后的节能分析,从而保证发电厂的可持续发展。
关键词发电厂;凝结水泵;变频器;节能;改造0引言随着我国各项基础工程的深入,资源短缺和环境污染已经成为了限制我国经济发展的重要因素之一。
几年前我国就开始大力推广可持续发展战略,相关政府机构也制定了一系列的政策方针,并在“十二五”计划中做了强制性指标要求。
我国电力生产机构耗能巨大,仅火力发电使用煤炭总量就占全国煤炭总产量的40%左右,污染物排放更是占有极大的比重,因此,火力电厂节能减排迫在眉睫。
电厂机组设计之初均以额定工况为准,但是又因为负荷的峰谷差较大,往往出现电力机组设备低负荷运转,造成资源的严重浪费。
凝结水系统是火电厂的热力循环系统中重要组成部分,其主要功能在实现的时候,主要工作组件,如:风机、水泵类设备,均存在运行效率低下的问题。
因此,为了积极响应可持续发展战略和政府政策,同时也为了减少大消耗生产的浪费,为企业创造更高的效益,发电厂进行凝结水泵变频器节能改造势在必行。
1发电厂凝结水泵变频器为改造前状况凝结水系统的基本流程是:凝汽器冷却—热井—凝结水泵—精处理设备(旁路)—相关设备组低加(旁路)—除氧器。
虽然在此过程中,电厂方面采取多种措施控制工质损失,但是仍然不能完全的控制工质不亏损,为了达到良好的循环效果,需要人工进行补充,保证循环的高效稳定。
将补充的水加入到凝汽器中,可以有效提高整个热循环的经济效益,同时在进行水量调节时要考虑热井水位和除氧器水位,这反而大大增加了机组水位调节的复杂性。
在凝结水泵流量调节时,传统设备多采用挡板式调节方式,这种方式仅仅是改变管道流通的阻力,驱动源的输出功率改变不大,造成了严重的节流损失,浪费了大量的电源,由此造成的结果不只是电厂用电率高,还有电厂生产成本居高不降。
凝结水泵的变频节能改造

凝结水泵的变频节能改造摘要针对凝结水泵耗电量大的问题,分析了凝结水泵耗电量产生的原因,阐述了降低凝结水泵耗电量的方法,提出了降低凝结水泵耗电量的措施,该措施实施后凝结水泵的耗电量明显降低。
关键词凝结水泵;耗电量;经济性在火力发电厂中,凝结水泵是耗电量较大的辅助设备之一。
由于负荷的峰、谷差变大,所以机组低负荷运行不可避免,这时机组效率变低,能源浪费较为严重。
节能改造便成为火电厂经济工作的重点。
某电厂2 台300MW 供热机组 2007 年建成投产,自 2007 年开始、由于设计上存在缺陷,机组在低负荷运行时,凝结水系统压力高、节流损失大、凝结水泵电耗高、凝结水再循环阀门振动大,对机组的安全和经济造成很大影响。
于 2009 年大修将凝结水泵电动机进行了变频改造,最大限度地减少节流损失,降低能耗,提高经济效益,保证凝结水系统的安全运行。
1?凝结水系统的组成及工作过程某电厂 2 台机均为 300MW 机组(燃烟煤)设计,每台机各有 3 台凝结水泵(每台凝结水泵带 50%负荷),型号为 7LDTNB—7PJ 立式多级凝结水泵、流量是400t/h、扬程是 275m,配用额定功率 YKL400—4 型电动机,并且均为定速泵。
凝结水是发电厂汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后,集中在热水井中,这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中,维持凝结水泵连续、稳定运行,是保持电厂安全、经济生产的重要条件。
监视、调整除氧器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。
在正常运行状态下,除氧器内的水位不能过高或过低。
当机组负荷升高时,凝结水量增加,除氧器内的水位相应上升;当机组负荷降低时,除氧器内水位相应降低。
2变频器的节能原理及优点2.1 根据电机学原理可知:功率与转速的 3 次方成正比,利用这一变频调速节能原理,降低转速可以大幅降低功率。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,变频调速装置通过改变频率来改变电动机转速,从而改变凝结水泵的出力,可使电动机处于最佳运行状态,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
火电厂中凝结水泵变频技术的节能应用研究

火电厂中凝结水泵变频技术的节能应用研究摘要:凝结水泵作为电厂的主要辅机设备之一,其运行过程中存在能耗过高等问题。
本文通过重点介绍凝结水泵变频技术在火电厂应用中的节能效果,体现凝结水泵变频技术的节能价值,并对火电厂中的凝结水泵变频技术作了表层分析。
关键词:火电厂;凝结水泵变频技术;节能应用引言变频能够通过改变供电的频率,达到降低功耗和减小损耗的目的,而变频技术是通过改变交流电的电频,达到控制交流电的目的的一种技术。
变频技术对火电厂中的凝结水泵进行改造,能够推动火电厂的整个运作系统以节能的方式进行运作,大大减少对能源的消耗,进而提高对能源的利用率。
一、浅析火电厂中的凝结水泵变频技术由于传统的凝结水泵存在损耗大的缺陷,与火电厂节能的目标不相符,因此,需要对传统的凝结水泵进行改造。
将变频技术与凝结水泵相结合,借助变频技术能够通过改变交流电频率,实现对交流电的控制这一技术,降低凝结水泵的能源消耗以及在截流时产生的不必要损失。
凝结水泵变频技术的改造原理如下:(1)综合考虑影响因素,确保用水充足。
凝结水泵中的除氧器水位与凝汽器水位之间相互影响并且二者也受外界的诸多因素影响,因此,在进行技术改造时,要注重考虑。
即使凝结水泵在负电荷的情况下运行,也要保证辅助设备能够用水充足;(2)协调三方压力。
在进行技术改造方案设计时,需要考虑除氧器水位、凝结水母管压力以及凝汽器水位之间的压力情况。
因此,在进行设计时,将控制系统进行了细分设计,确保三者的运行状态是最佳的,借此来保证整个火电厂机组运行时是平稳的。
(3)根据考虑角度的不同,在进行凝结水泵的技术改造时,既可以选择使用高压变频,也可以选择保留差动保护的方式进行改造。
二、分析凝结水泵变频技术在火电厂中的节能应用(一)在最小流量调节中的应用在火电厂机组进行运作时,需要保证凝结水泵中的最小流量。
但凝结水泵的最小流量受凝结水泵自身运作时的工频和转频影响。
在进行凝结水泵变频技术的应用时,要考虑如何保证机组对最小流量的需求。
凝结水泵变频节能改造方案(国终3)

发电厂凝结水泵变频应用理论及节能分析王合平仇俊辉赵彦顺张堃国电靖远发电有限公司甘肃省白银市730919摘要本文介绍了燃煤发电厂凝结水泵变频调速控制的优点和节能原理,以及国电靖远发电公司#2机组凝结泵变频改造的技术方案。
详细分析了变频器在不同频率下的节能状况,提出了实际建议。
关键词变频水泵节能。
1引言能源是国家重要的物质基础,能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要因素之一。
电力工业虽然有了长足进步,但能源的浪费却是相当惊人的。
据有关资料报导,我国风机、水泵、空气压缩机总量约4200万台,装机容量约1.1亿千瓦。
但系统实际运行效率仅为30~40%,其损耗电能占总发电量的38%以上。
这是由于许多风机、水泵的拖动电机处于恒速运转状态,而生产中的风、水流量要求处于变工况运行;还有许多企业在进行系统设计时,容量选择较大,系统匹配不合理,往往是“大马拉小车”,造成大量的能源浪费。
因此,搞好风机、水泵的节能工作,对国民经济的发展具有重要意义。
2水泵变频节能技术分析2.1节流调节方式存在的主要问题水泵的机械特性均为平方转矩特性,水泵运行时,一般是依靠阀门的开度调节流量来满足供水要求,这种调节水泵流量的方法、称为节流调节。
这种调节方式的缺点是:(1)由于凝结水泵定速运行,靠再循环及出口调节门的节流控制来调节流量,节流量大,出口压力高,经常发生泵的法兰大量漏水造成热量和水量损失。
(2)手动调节,线性度差,存在调节滞后、调节品质差等问题,影响调节系统稳定性,经常出现无水位运行状态,导致泵的严重汽蚀、水泵轴向窜动严重、电流波动大、轴承损坏、疏水管道振动和泄漏等故障,增加了泵的维护工作量。
2.2凝结水泵采用变频改造的优点(1)采用变频器调速后,可以实现低转速的平滑启动,消除了定速电动机启动时产生的起动冲击电流对电动机产生的剧烈冲击力。
而这个冲击力会减少电动机的绝缘寿命,也会缩短电动机轴承、轴、绕组的寿命。
(2)凝结水泵采用变速调节后,它经常运行在低于额定转速的转速值上,因泵的必需汽蚀余量近似与转速的平方成正比,所以当转速降低时,大大降低了泵内发生汽蚀的程度。
凝结泵变频改造节能效果探讨

凝结泵变频改造节能效果探讨随着我国社会环境污染越来越严重,国家对环境污染給予了足够的重视,必须加强对环境的保护,尤其是提倡企业实施节能减排,不断降低资源的浪费和污染气体的排放,从而在提高企业经济效益的同时,也能确保环境不受到污染、破坏。
节能减排是我国构建资源节约型社会重要的举措,国家提倡各行各业进行节能减排,通过节能减排来降低资源消耗,减少环境污染。
下面我们就通过某电力企业的改造凝结泵变频后的节能效果进行详细的分析,希望能够提高相关技术人员的重视,不断加强对凝结泵变频技术的创新和改革。
一、凝结泵变频改造分析1.1凝结泵变频改造的必要性根据我国目前的相关标准规定,4%-5.5%是目前我国给水泵规定的最大流量裕度,9.5%-15.5%为给水泵扬程规定的裕度范围,但是在实际工程中人们适当的放宽了裕度范围,为7%-16%。
而某电力企业的凝结泵的流量裕度为17.1%、电机裕度为16.5%、扬程裕度为100.5%,由此可以看出该电力企业具有较低的凝结泵效率,下面我们就对该企业低效率的主要原因进行详细的分析。
(1)该企业在选择扬程裕度时没有严格按照国家相关标准进行选择,从而导致扬程裕度远远高于国家标准,使得凝结泵在实际运转过程中出口节流调节面临着较大的损失。
规定,导致运行时出口节流调节损失太大。
(2)该企业的凝结泵在实际运转过程中经常会出现大马拉小马的不正常现象,同时该机组的负荷率平均每小时为59%,从而导致凝结泵的设定值远远大于电机的实际效率。
1.2凝结泵变频改造的可行性就目前来说,凝结泵变频在实际运转过程中具有以下几个方面主要特征:(1)使凝结泵电机在实际工作过程中的工作电压得到了有效降低,逐渐完善了工作环境,从而在最大程度上增加了电机的使用寿命,降低了企业投资成本。
(2)凝结泵的转速会随着负荷的逐渐降低而减缓,从而使凝结泵的比转速也逐渐降低,最终使凝结泵的抗汽蚀性能得到有效提高。
(3)凝结泵使用频率较低的电机电源,从而也使得电机交流受阻概率逐渐降低,进而降低了电机的铜损现象,最终有效提高了凝结泵的实际工作效率。
凝结水泵变频改造节能效果分析及提高措施
统各项参数对比见表 4。
表 4 除氧器上水 旁路阀开关部分开启前后参数变化
工况
项目
240 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
300 M W
旁路阀关 旁路阀开启 50% 降低数值 降低幅度/ %
m3/ h, 超过需要流量 600 m3/ h, 除氧器上水旁路阀关
闭过程( 160 s) 对应的流量为 26. 7 m3, 这将使除氧器
水位高出正常运行水位 450 mm, 超过高 3 报警值。因
此, 为了保证机组安全运行, 必须选择开关时间较短的
除氧器上水旁路阀。
截止阀的开启高度小, 阀瓣行程小, 开关速度快,
p=
Q2 K v 10
( 2)
因 Cv = 1. 167K v , 则除氧器上水调节阀全开时, 流
量系数 K v = 398/ 1. 167= 341。因此, 在凝结水设计温
度为 32. 6 , 密度为 103 kg/ m 3 ( 即 1 g / cm3 ) , 除氧器
上水调节阀全开, 流量为 780 m3 / h 时, 调节阀压力损
凝结水泵变频改造 节能效果分析及提高措施
黄莉莉1 , 李建河2
1. 淮北发电厂, 安徽 淮北 235000 2. 淮北国安电力有限公司, 安徽 淮北
2351 06
[摘
要]
[ 关 键 词] [ 中图分类号] [ 文献标识码] [ 文 章 编 号] [ DOI 编 号]
以淮北国安电力有限公司( 国安公司) 国产引进型 2 300 M W 机组为例, 对进一步充分 挖掘凝结水泵变频改造的节能效果和经济效益进行了分析。提出将除氧器上水旁路阀 更换为截止阀, 同时保持部分开启的解决方案。实施后, 进一步降低了凝结水泵功率, 机组可再节能 13% 。 凝结水泵; 变频器; 调节阀; 流量系数; 阻力损失 T K 264. 1+ 2 B 1002 3364( 2011) 06 0079 03 10. 3969/ j. issn. 1002 3364. 2011. 06. 079
凝结水泵运行调节节能改造及分析
效 益 。J _
一
的流 量 由 Q 。调 低 到 7 % Q 0 0时 ,采 用 变 频 调 速 方 式 的 运行 情 况
、
功 耗 比控 制 阀调 节 方式 的功耗 减 少 5 %P 。3 2 0 J
2 H ,o 1 。 通 过改 变 电源 频率 厂来 改变 电动 机 转 速 的 ,转 速 与 频 率 oQ 2 2 q1Hl
¥作者 简 介 :郭 英鹰 ,男 ,江西 赣 能股 份 有限 公 司丰 城 二期 发 电厂 ,工 程 师 。
47 8
凝 结 水 泵 运 行 调 节 节 能 改 造 及 分 析
2 .调 节 方 式 分 析
由于 电 网调 峰 的 需 要 ,机 组 运 行 时 负 荷 变 化 频 繁 , 由于凝 结水 泵 采用 定 速运 行 ,除氧 器水 位控 制 只能 由水
图 1 、图 2分 别为 凝 结 水 泵 的 节 流 调 节 特 性 和变 频
泵 出 口调 节 阀门进 行 调 节 ,节 流 损 失 大 ,出 口压 力 高 、 调 节 特性 曲线 , 以下就 水 泵 的特性 曲线 分别 从 节 流 调 节
H
速 ,消 除 节流损 失 ,节约 能 量 ,提 高设 备 的运 行 效 率 和
可 靠性 。
二 、可行 性 分析
1 .变 频 器 节 能 分 析
0
率 S 、电
机 极 对数 Ⅳ有 以 下关 系 :
n =
图 1 凝 结 水 泵 的 节 流 调 节 特 性
发 各种 故 障 ,使 现 场 维 护 量 增 加 ,造 成 各 种 资 源 的
关于电厂凝结水泵节能改造的具体分析
关于电厂凝结水泵节能改造的具体分析随着我国电力市场改革的不断深入,电厂生产成本控制成为了影响电力企业发展、影响电厂经济效益的关键。
现代电厂为了提高成本控制效果、降低生产成本加快了技术革新与改造。
凝结水泵的变频节能改造顺应电厂节能、降低厂用电消耗的需求,为电厂成本控制的开展奠定了基础。
本文就电厂凝结水泵的节能改造进行了简要论述。
标签:电厂凝结水泵节能改造我国电力市场改革为促进电力供应市场化奠定了基础,为我国电力市场的科学化发展奠定了基础。
在现代电力市场改革中,厂网分开、竞价上网已经成为电力市场发展的趋势。
在这样的背景环境下,电厂发电过程的成本控制成为了影响企业发展的关键。
作为现代电厂成本控制的关键,降低厂用电率是实现电厂降低成本、提高市场竞争力的关键。
凝结水泵作为现代火电机组中的重要辅助设备,其用电消耗的降低对有效降低电厂厂用电率有着重要的意义。
本文就凝结水泵的节能改造进行了简要论述。
1 关于电厂凝结水泵技术情况的探讨电厂凝结水泵的组成多为两台泵设计,一台凝结水泵为正常使用,另一台泵作为备用以备检修时使用。
目前,电厂凝结水泵是按照机组功率设定而选择水泵功率,以此满足电厂发电机组汽轮机的运行需求。
在进行节能改造前,凝结水泵是依靠调节除氧器上水调整门的开度实现水泵的调节与控制。
但是由于这一控制方式节流损失较大、且存在着出口压力高、容易造成管路损坏等问题。
受调节控制方式的限制,这一方式下的系统效率低下,极易造成能源的浪费。
在现代节能减排、降低成本经营管理理念的指导下,这种控制方式已经不能满足企业生产的需求。
因此,现代电厂凝结水泵已经开始采用变频控制技术进行凝结水泵的技术改造,以此实现节能、降低成本的目的。
2 电厂凝结水泵节能改造的探析2.1 电厂凝结水泵传统控制方式与变频控制的异同传统的电厂凝结水泵控制是调节阀门开度实现管路的压流损失以实现对流量的控制。
该控制方式调节速度慢、系统效率低。
新型的变频控制技术是将传统控制阀门全开,以变频技术实现对凝结水泵电动机转速的控制,以此达到调节凝结泵出口流量的目的。
火电厂中凝结水泵变频技术的节能应用分析
火电厂中凝结水泵变频技术的节能应用分析摘要:在火力发电厂中,在凝结水泵的日常运行中,利用变频技术来动态地调节水泵的运行功率,在保持凝结水泵高品质运行的前提下,还要保证系统的节能运行。
在变频技术的实际运用过程中,可能会出现凝结水泵选型与容量配置预留过大,以及除氧器水位调节阀设计不合理、逻辑控制效果不佳等问题,这些都会对变频器应用的节能效果产生影响。
所以,应该对凝结水泵展开深入的分析,对设备选型、容量配置进行优化,并对技术参数进行重新调整,从而获得变频技术应用节能的最佳效果。
关键词:火电厂;凝结水泵变频技术;变频技术;变频节能1火电厂中凝结水泵变频技术应用设计1.1 变频设计标准变频调速系统的设计准则是:①采用2x50%的功率配置,“一拖一”的方式,工频旁路开关;②2×100%的容量配置,采用“一拖二”的方式,在没有工频旁路的情况下,可以采用“一拖一”的方式,也可以采用没有工频旁路的方式;③3×50%的功率配置,“一拖一”、“一拖二”两种方式的频率转换,有工频旁路方式的情况下,无工频旁路方式的情况下,采用“一拖一”方式。
1.2 凝结水泵配置1.2..1 凝结水泵选型配置针对冷凝水泵的选择偏大的问题,提出了对冷凝水泵的设计扬程和能力进行合理的控制,以减小冷凝水泵的设计预留。
通过对低压加热设备和精化设备的最大工作状态下的工作阻力进行了准确的计算,并根据凝结泵和热电厂的工作状态对其进行了调节。
在进行介质流阻计算时,根据火电机组最大运行负荷,在调节阀完全打开的污水流量的基础上,增加5%的设计预留,在计算凝结水泵出口能力时,在最大凝结水量的基础上,再增加5%的设计预留。
1.2.2 凝结水泵容量配置变频器是变频技术的核心,它可以通过自动调节凝结水泵供电频率,有效地控制电机运转速率,从而达到降低功耗、节约电能的目的,同时还具有良好的负荷适应性。
以某电厂600MW机组为例,介绍了一种采用变频调速技术的凝结泵的设计方法。
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电厂凝结水泵电机的变频调速节能改造分析发表时间:2019-08-22T10:10:43.537Z 来源:《河南电力》2018年24期作者:陈璋茂[导读] 近年来,我国的经济水平得到了快速的提升,随着社会的进步和人们生活水平的不断提高,人们对能源的需求量在逐年增加,我国面临着严重的能源紧缺问题。
陈璋茂(茂名臻能热电有限公司广东茂名 525000)摘要:近年来,我国的经济水平得到了快速的提升,随着社会的进步和人们生活水平的不断提高,人们对能源的需求量在逐年增加,我国面临着严重的能源紧缺问题。
为了能够提升企业的竞争力,促进企业的可持续发展,各个企业都必须要大力发展节能技术。
因此电厂凝结水泵电机的变频调速节能改造已经成为必然趋势,成为了电厂降低厂用电耗率的必然措施。
本文主要对电厂凝结水泵进行介绍,分析了电厂凝结水泵电机定速运行存在的问题、凝结水泵变频调速的必要性、凝结水泵节能优化的基本原则,在此基础上提出电厂凝结水泵电机变频调速节能的原理,并对改造后电厂凝结水泵电机的节能效果进行分析。
希望能够对电厂凝结水泵电机的变频调速节能改造具有一定的帮助。
关键词:凝结水泵;水泵电机;变频调速当前阶段,我国经济发展速度较快,工业能源消耗依旧呈现出粗放型的特征,这导致了我国的能源紧缺问题越来越严重。
电力工业在我国经济发展过程中扮演着十分重要的角色,能源消耗量也十分庞大,已经成为我国能源消耗的重要行业之一。
从目前的研究数据来看,电力行业的节能潜能十分巨大,如果能够采用高效的节能措施,电力行业可以节省的耗电量可以达到甚至超过总耗电量的5%。
可见,对电力行业进行技术改造,提升电力企业的生产效率,降低电力企业的能源消耗率,对促进电力企业的健康可持续发展,有着十分重要的促进作用。
此外,当前电力企业面临着煤价上涨、网上竞价等不利环境,从技术改造方面入手,降低能源消耗,有效控制成本,从而提升企业的经济效益,提高企业的市场竞争力,是电力企业发展中的必然发展方向。
作为电厂汽轮机热力系统中的重要组成部分,凝结水泵的电机耗电量占据着电厂总用电量的0.45%。
一般情况下,电厂为了保障凝结水泵电机的安全稳定运行,在凝结水泵电机运行的过程中会采取阀门节流等措施,但这将在一定程度上造成能源的浪费。
因此,本文从电厂凝结水泵的使用现状及目前存在的问题出发,对电机变频调速节能的原理进行阐述,并在此基础上探讨其节能效果,希望能够对凝结水泵电机变频调速节能改造提出具有可行性的建议。
1 电厂凝结水泵的介绍凝结水泵在电厂凝结水系统中发挥着十分重要的作用,是电厂凝结水系统中的重要组成部分。
凝结水泵通常采用离心式结构,利用电动机高速运转而产生的机械能升高凝汽器内凝结水的压强,从而使凝结水受到化学处理及低压加热器处理之后进入到除氧器内,这样就完成了机组热力系统的整个汽水循环过程。
从当前工作实际情况可知,很多电厂凝结水泵机组都在高负荷运转,变化十分频繁且变化幅度相对较大。
2 电厂凝结水泵运行中存在的问题当前很多电厂凝结水泵的电机依旧适用定速运转的形式,仍然依靠阀门节流的形式来控制凝结器热水井的水位,其在运行过程中存在的问题具体如下表:表1:电厂凝结水泵运行存在的问题及影响3 凝结水泵变频调速的必要性凝结水泵能够吸出凝汽器底部热井内的凝结水,对其进行升压,并通过低压加热器等设备将其凝结水输送至除氧器。
目前电厂使用的凝结水泵大多采用定速调节的方式,也就是通过定速电动机托运,同时通过对出口调节阀开度进行调节进而控制凝结水泵的流量,从而达到控制凝汽器水位的目的,在运行的过程中节流损失相对较大。
而变频调节状态下凝结水泵出口的调节阀会全部打开,利用对凝结水泵转速的调节来控制凝结泵的水流量大小。
与定速调节相比,变频调节的效率会更高一些。
所以,凝结水泵电机的变频调速节能改造就显得十分必要了。
凝结水泵在目前运行的过程中还存在一系列问题有待于解决,具体如下:第一,机组运行负荷的高低将直接影响系统管网的阻力,当负荷越低时阻力会相应增大,这就会导致节流损失随之增加,从而降低凝结水泵的运行效率。
第二,电动调节门的调节品质差,这在很大程度上制约了调节水位的稳定性。
第三,对于凝汽器热水井的水位依旧不能稳定有效控制,从而导致热水位有时高有时低,导致工作人员需要频繁进行操作,从而严重影响到机组的安全有效运行。
第四,凝结水泵会出现严重的窜动,导致电流的大幅度波动,很容易导致轴承的损坏。
针对以上问题,相关研究人员提出凝结水泵的变频调速装置有助于电机最佳状态运行的实现,可以在一定程度上提升凝结水泵的运行效率,从而有助于节能目标的实现。
并且凝结水泵电机的变频调速节能改造还有利于对泵组性能的改善,所以此项节能改造十分必要。
4 凝结水泵节能优化的基本原则凝结水泵电机变频调速节能改造需要遵循的原则具体如下:首先,对凝结水泵进行节能降耗改造必须要确保改造之后的水泵与机组之间的配套性能良好。
水泵的流量和扬程等都必须要和机组在负电工况状态下相配套。
其次,改造凝结水泵的目的一方面是节能降耗,另一方面还需要提升凝结水泵的运行效率,从而真正达到高效率低能耗的理想运行状态。
最后,改造之后凝结水泵的各个零部件要容易从市场上买到,且要确保成本低,检查维修工艺要良好,确保当水泵在运行过程中出现问题时,能够及时得到良好的维修、养护。
5 电厂凝结水泵电机变频调速节能的方式目前很多电厂都通过定速调节对机组的负荷进行调整,尽管这种方式操作简单方便,但也有其不利的一面,那就是能源损耗相对较大。
因此,电厂的研究人员一直致力于对节能降耗方式的研究。
随着科学技术的进步,人们利用变频器对凝结水泵电机输出转速进行改变从而实现节能降耗目标的技术变得愈加成熟。
这种方式是在改变电机电源输出频率的基础上对电机输出速度进行改变的一种方式,以此来实现调速的目的。
此种调速方式具有其十分明显的优势,如调速效率高、节能效果明显、能够延长电机的寿命、噪音小等。
采用异步电动机的变频调速,可以较好地控制系统性能,提高运行效率,减少了设备内部应力,延长电机寿命。
泵的流量正比于转速,功率正比于转速的三次方。
因此,在启动时,可通过控制频率来缓慢增加速度,实现无级调速,形成软启动,大大减少凝结水泵的工作电流,降低了启动功率,具有非常明显的节能效果,且可防止电流冲击和“水锤”现象,减少维护量,延长系统寿命。
运行在非设计工况时,随转速的降低,其必需汽蚀余量与转速的平方成正比,这时将会大大降低必需汽蚀余量,减少泵内发生汽蚀的可能性,延长水泵寿命。
一拖二的设计方式,即采用一台变频器可以轮流带两台凝结水泵运行。
并考虑了多种状况下(不停机切换、事故自投等)的运行方式。
变频调节接线方式示意图如图1所示。
图1 凝结水泵变频调节接线方式示意图6 改造后电厂凝结水泵电机的节能效果分析经过变频调速节能改造之后,电厂凝结水泵在各种负荷状况下运行时的电流都有了一定程度的降低,可见变频调速节能改造对降低电耗有明显的效果。
根据对改造数据的分析可知,一台经过变频调速改造之后的凝结水泵与改造之前相比,一年时间可以为电厂节省69.7万元。
表1为云南某电厂300MW机组额定工况下水泵电机每小时耗电量。
表1 凝结水泵电机工频、变频运行耗电量实测比较以年平均负荷定为255MW,年平均运行小时数为6000小时计,变频运行年节约厂用电为1744044kW·h,年节电率为34.74%,按电价0.4元/kW·h计,可节约费用69.7万元。
可见,改造的节能效果是十分明显的,不但节省了能源消耗,还在很大程度上降低了电厂的成本开支,经济效益十分显著。
此外,改造之前利用阀门进行节流,很容易导致水泵电机发生损坏,从而带来昂贵的维修费用。
而经过变频调速改造之后,由于水位相对稳定,因此电机情况也相对稳定,维修状况明显减少,在很大程度上减少了电机维修费用的开支,这也有利于电厂节能降耗工作的有效开展。
同时,经过变频调速节能改造之后的凝结水泵的发动机可以实现软起动,使得电流值始终低于额定电流值,电流更加稳定。
经过变频调速节能改造之后的凝结水泵也不会在产生刺耳的噪音,在一定程度上也改善了工人们的工作环境。
7 总结随着社会的进步,能源紧缺、环境污染已经成为当今时代人们面临的重要问题,为了促进社会的健康可持续发展,人们必须要重视并努力解决此问题。
在电力企业中,凝结水泵电机的损耗会带来严重的能源消耗,而经过变频调速节能改造之后实现了明显的节能效果,在降低企业成本、减少噪音、改善环境等方面也发挥着十分重要的作用。
可见,对电厂凝结水泵进行变频调速节能优化是企业实现节能降耗目标的一个重要途径,希望此项技术能够得到良好的发展,促进企业可持续健康发展的实现。
参考文献:[1]王银虎.火电厂凝结水泵的变频调速节能改造[J].宁夏电力,2012,(5):27-29,34.[2]沙俊杰.探讨火力发电厂凝结水泵变频节能改造[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(24):4414-4415.[3]陈义中.电厂凝结水泵电机的变频调速节能改造[J].电机技术,2016,(5):45-46.(上接第89页)失。
出于线路保护的要求,在线路中应当设置合适数量的自动化开关。
当线路后段或者线路支线发生故障时,设置在线路上具备有保护作用的断路器就可以实现故障线路的有效隔离,从而避免故障线路的故障影响到非故障线路供电,提高配网可靠性。
合理设置开关设备能够有效保证配网的可靠性,在实际中扩大自动化开关设备配置不仅可确保配网的可靠性,还会降低故障跳闸引起的损失,同时提高供电效益。
2.3施工时配置设备提高配网安全性提高配网性能,提高电力工程绝缘能力是一项重要措施,有效合理地对继电装置进行调整维护必不可少。
配网设置中性点能够提高线路保护对对地单相短路电流的敏感度,快速触发断路器工作,切断故障电流,从而保护电路,然而它同样具有不足之处,中性点需要设置合理科学的接地电阻才能够有效帮助其发挥作用。
设置中性点以及继电保护装置能够有效保护配网电路安全和运行稳定,因此合理设计并在施工时配置合理设备对提高配网的安全性十分有必要。
2.4配网施工时注意施工地形与地下管线在开展10kV配电网的建设工程设计时,相关人员需要深入建设现场勘查地形,此外还需要对当地地下管路的情况进行充分了解,深入分析地下管路是否会对工程建设产生影响。
在充分了解实际情况后,从10kV配电线路设计与施工要求出发,对线路的走向进行确认,同时还要明确线路之间的距离。
此外,设计施工人员还需要考虑到当地自然因素的影响,尽量选择环境条件较为适宜的地点,减少极端天气对电网建设的影响。
10kV配网的施工需要考虑施工地形以及地下管线,尤其电力管道架设,必须考虑管道架设位置以及路径。
此外架设深度必须要准确测量与验证。