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電廠風機的工藝變革及節能剖析

來源:www.bebuilttolove.com 發布時間:2017年06月19日
異步電動機的轉速n與電源頻率f、轉差率s、電機極對數p的關係由下式決定[1]n=60fp(1-s)。貴州電廠風機廠家為您剖析電廠風機的工藝變革及節能能夠看出,轉速n與電源頻率f成正比,即改動f就可改動n.基於這一原理,要完成變頻調速可用變頻器作為變頻電源來調理電動機的轉速。 
節能原理 
由風機的基本理論可知,風機風量qV與轉速n的一次方成正比,風壓p與轉速n的平方成正比,軸功率P與轉速n的三次方成正比,即qV1=qV2n1n2,p1=p2n1n2,P1=P2n1n23。 
因而,當體係需削減風量時,調低轉速可使風機功率迅速下降。例如,當風量與轉速均下降到額外值的80時,風機功率下降到額外功率的51;當風量與轉速均下降到額外值的60時,風機功率下降到額外功率的21. 
變頻調速操控風量與調理風門操控風量的節約用電原理可經過進行比較說明。圖中曲線1為風機在恒速下的風壓-風量特性曲線,曲線2為恒速下功率-風量特性曲線,曲線3為風門全開時的管網風阻特性曲線。風機軸功率正比於管網阻力曲線上的點對應的風壓值p與風量值qV的乘積。點A為額外作業點,此刻輸出風量qV1為100,功率最高,軸功率P1正比於p1與qV1的乘積,相當於圖中Ap1OqV1的麵積。依據生產的需求,當風量從qV1削減到qV2時,若減小風門開度,則管網阻力添加,管網阻力特性曲線變為曲線4,工況點A移至新的工況點B.能夠看出,風量下降,風壓添加,軸功率P2(正比於p2與qV2的乘積,相當於圖中Bp2OqV2麵積)和軸功率P1比較削減不多。假如經過變頻調速技能來操控風量,因為風門全開,隻改動風機轉速而不改動管網阻力,風機風量由qV1變到qV2時,風機轉速由n1降到n2,風壓-風量曲線下移,如圖中曲線5所示,工況點A沿管網阻力曲線3移至工況點C,即風量削減時風壓p2下降顯著,軸功率P3(正比於p3與qV2的乘積,相當於圖中麵積Cp3OqV2)和軸功率P1比較顯著削減,節約的功耗P正比於p(p=p2-p3)與qV2的乘積,相當於圖中麵積Bp2p3C. 
變頻調速技能的特色及評估特色 
變頻調速具有以下特色:(1)調速規模廣。可使用於異步電動機完成無級調速;高壓大容量變頻器能夠做到在0100額外轉速規模內恣意調理。 
(2)調理精度高、功率高,沒有附加損耗,在正常調速規模內,變頻設備的總功率在93以上,功率因數超過0.95. 
風機的特性曲線(3)可完成真實的軟發動,並且發動轉矩大、發動電流小。 
(4)設備發作毛病時可隨時切換以堅持作業,適用於不允許停機的場合。 
(5)簡略完成生產過程的自動操控及遠程操控。 
(6)變頻器預留有操控接口,能為機組完成核算機優化操控提供方便。 
評估 
使用變頻調速操控技能節能作用顯著、調理功能安穩、調理規模大、調理呼應速度快,並能完成自動化操控。 
當然,變頻調速技能也有其不足之處:一是中國電站中大功率電動機供電電壓高,而變頻器開關器材的耐壓水平較低,形成電壓匹配上的難題;二是高壓大功率變頻調速技能的技能含量高、難度大、本錢高,裝備低壓變頻器為800元/kW,而裝備高電壓電動機變頻器為2000元/kW,裝備高壓電動機變頻器的出資為液力偶合器的68倍,但是通常風機的節能改造都請求低投入高回報,然後形成經濟上的難題。 
跟著變頻設備國產化作業的加強,不久的將來國內可望能生產出技能先進、功能牢靠、報價合理的商品,滿意國內對變頻設備日益增長的需求。 
節能效益剖析 
目前200MW以下火電機組的風機最常用的調理方法是閥門或擋板節約調理,這種調理方法雖然簡略,但能耗很高。據測驗,當風機的風量由100降至50時,電機功率則降至額外功率的64,而此刻風機的軸功率理論核算值應為額外功率的12.5,可見,大多數功率丟失在了節約調理中。 
為3種調理方法下,風機電動機的耗電特性表。從中可知,在風機高負荷時,變頻調速技能在節能方麵並沒有優勝性,但在負荷低於80下時,節能作用十分顯著。因為電網峰穀差不斷增大的因素,200MW以下火電機組的引、送風機終年運轉在70額外負荷左右,變頻器與風機聯係的歸納評估,所以,電站鍋爐風機使用變頻調速技能有很多節能潛力可挖。 
國產125MW機組鍋爐裝備了2台送風機和2台引風機,電動機容量分別為550kW和700kW.選用變頻調速技能後,依據測驗和核算,與定速風機選用進口導向器調理比較,全年按作業7000h核算,節能作用如下: 
(1)機組負荷為120MW運轉時,每年節約用電80萬kWh. 
(2)機組負荷為90MW運轉時,每年節約用電201萬kWh. 
(3)若按全年1/3時刻在8090MW低穀運轉,2/3時刻在120MW高峰運轉,則均勻年節約用電120.3萬kWh,以電費0.6元/(kWh)核算,則年節約電費72.2萬元。 
(4)若配用2台西門子ECOO1-500K/3變頻器和2台西門子ECOO1-800K/3變頻器,設備總價170萬,熱工外表及自動操控外表費用2萬元,其他費用1萬元,則總投入173萬元,需求2年5個月回收出資。從報價方麵看,通常情況下,液力偶合器的出資能夠在半年到一年的時刻內,經過節約的電費得到回收,而相同功率的變頻調速器的出資,大約需求一年半到三年的時刻。假如是高-高變頻,則需求的時刻會更長。 
某電站聯係風機調速改造,對原設備進行了優化裝備,取得了相當可觀的節能作用,改造前後節約用電測驗數據如2所示:(1)風機選用變頻器調速後,當負荷為410t/h,節約用電率26.5;當負荷為370t/h,節約用電率30.5;當負荷為290t/h,節約用電率48.5. 
(2)因為對風機進行了優化裝備,加之選用變頻調速技能,避免了大馬拉小車!現象,使風機運轉功率大為進步,這也是節約用電的一個主要因素。 
(3)這些年,工業發達國家已逐漸用溝通電機變頻調速替代直流電機調速。溝通變頻調速在頻率規模、動態呼應、作業效益、精度請求、輸出特性及使用方便等方麵比以往的調壓調速、變極調速、串級調速、滑差調速、液力偶合器調速等均較為優勝,也取得了傑出的經濟效益。 
定論 
變頻調速操控技能在電站風機節能使用中,具有其他調理方法不可比較的優勢。在風機耗電量占有無窮份額的電站中,使用變頻調速技能,既可進步設備功率,又滿意了生產工藝的請求,大大削減了設備保護、修理費用,經濟效益十分顯著,在電力工業和全部國民經濟的發展中,具有寬廣的使用遠景。

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