国产高压变频器在水渣系统上的应用螺尖丝锥
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国产高压变频器在水渣系统上的应用
国产高压变频器在水渣系统上的应用 2011年12月10日 来源： [内容摘要> 文中介绍嘉兴发电厂为了节能降耗，对水力排渣系统的高压水泵进行变频改造。阐述高压变频器的具体方案、选型和变频原理，并分析应用高压变频调速产生的经济效益。[关键词> 水渣系统 变频 应用
1、前言： 浙江嘉兴发电厂拥有两台装机容量各为300兆瓦的机组和四台600兆瓦的机组，总装机为6000兆瓦。其300兆瓦机组配置1025t/h燃煤锅炉，2000年将锅炉干式排渣系统改造为水力排渣系统。交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上发展起来的新技术，它不但比传统的直流电机调速优越，而且也比调压调速、变极调速、串级调速等调速方式优越。它的特点是调速平滑、调速范围宽、效率高特性好、结构简单、机械特性硬、保护功能齐全，运行平稳安全可靠，在生产过程中能获得最佳速度参数，是理想的调速方式是国家重点推广的节电新技术。在2005年，为节能降耗，对水力排渣系统的高压水泵进行变频改造。 2、高压水泵的运行工况 水力排渣系统由底渣斗、石子煤排渣系统、排渣供水系统及脱水仓系统组成。水力排渣的主要任务是将炉膛内的底渣经冷却、裂化，以高压水作动力源，将管道中的渣水混合物送至中转仓。在中转仓出口，由渣浆泵把渣浆送至1km以外的脱水仓，将滤出的干渣用车装外运，水由高压水泵回收利用。由于国内水力排渣计算方法有缺陷，不能满足系统水再循环利用要求，需开高压水泵维持循环最小流量。在发电机组负荷变化时，锅炉产生的灰渣也会随之发生变化，高压水的用量也会不同。因而，高压水泵每天约有15小时不需要满负荷出力，处于大马拉小车状态下运行（今后炉底摄像头投用正常后，不冲洗时间将由15小时增到18小时），增加了发电成本。因此，根据本公司实际应用情况，我们通过改进高压水泵控制方式，使水力排渣系统运行更加合理、可靠。将高压水泵的电机控制改为高压变频器控制，通过调节水泵转速来平衡水力系统，保证水力资源的利用充分，减少二次污染；提供平滑、无级的电动加速，减少因离心泵突然启、停时产生液流喘振，对保证机组出渣和节能均有重要意义。3、具体方案的选择及选型3.1具体方案的选择在选择调速方案时，我们从节省投资的角度曾考虑过使用调速型液力偶合器，但由于液力耦合器使用中维护工作量大，安装施工周期长，将影响正常生产，我们放弃了该方案。通过详细的调研，考虑到技术的先进性和产品的成熟度，最终决定采用高压变频调速器对高压水泵进行调速改造。面对当今国内外的众多高压变频产品（如：罗宾康、利德华福、AB、西门子等），专业人员对这一新技术进行了全面慎重的考察论证，最后决定采用国产高电压、大功率变频调速装置，原因如下： 1、目前国产高压大功率变频器已具备和国外产品相抗衡的技术水平； 2、性价比高于国外同类产品。 我公司最终选用了国内实力雄厚的北京利德华福电气技术有限公司生产的6kV 高压变频器。3.2产品选型(1) 适用于高压水泵的电机为6kV，容量为450kW，选用高－高变频器调速方案。由于运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同。选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量。变频器的容量按异步电动机的额定电流和运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。此时，变频器应同时满足以下三个条件：
上述式中：PM、η、cosφ、UM、IM分别为电动机输出功率、效率(取0.85)、功率因数(取0.75)、电压(V)、电流(A)。K：电流波形的修正系数(PWM方式取1.05～1.1)。PCN：变频器的额定容量(KVA)。ICN：变频器的额定电流(A)。(2) 一次接线方案：采用“一拖一”带工频旁路方案。为了充分保证系统的可靠性，为变频器同时加装工频旁路装置，变频器异常时，变频器停止运行，电机可以直接手动切换到工频下运行。工频旁路由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（见图，其中QF为甲方原有高压开关）。要求QS2不能与QS3同时闭合，在机械上实现互锁。变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。为了实现变频器故障的保护，变频器对6KV开关QF进行联锁，一旦变频器故障，变频器跳开QF，要求对QF的合分闸电路进行适当改造。工频旁路时，变频器应允许QF合闸，撤消对QF的跳闸信号，使电机能正常通过QF合闸工频启动。
(3) 控制原理：用PLC实现压力PI调节控制，保证管道压力恒定。经控制系统处理，输出4-20mA的速度给定信号给变频器，实现泵转速的自动调节。变频调速系统配置上位机，上位机可安装在控制室，通过上位机可以对变频器进行启动、停机、调速等控制，并可在上位机上显示变频器的运行数据和当前状态。为了保障调速系统的可靠性，在操作台配置对变频器的控制按钮，也可以对变频器实施启动、停机、加速和减速控制。(4) 隔离