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電廠(chǎng)風(fēng)機的工藝變革及節能剖析

來(lái)源：www.hzqglzx.com  |  發(fā)布時(shí)間：2017年06月19日
異步電動(dòng)機的轉速n與電源頻率f、轉差率s、電機極對數p的關(guān)系由下式?jīng)Q定[1]n=60fp（1-s）。貴州電廠(chǎng)風(fēng)機廠(chǎng)家為您剖析電廠(chǎng)風(fēng)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(dòng)f就可改動(dòng)n.基于這一原理，要完成變頻調速可用變頻器作為變頻電源來(lái)調理電動(dòng)機的轉速。 
節能原理 
由風(fēng)機的基本理論可知，風(fēng)機風(fēng)量qV與轉速n的一次方成正比，風(fēng)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，當體系需削減風(fēng)量時(shí)，調低轉速可使風(fēng)機功率迅速下降。例如，當風(fēng)量與轉速均下降到額外值的80時(shí)，風(fēng)機功率下降到額外功率的51；當風(fēng)量與轉速均下降到額外值的60時(shí)，風(fēng)機功率下降到額外功率的21. 
變頻調速操控風(fēng)量與調理風(fēng)門(mén)操控風(fēng)量的節約用電原理可經(jīng)過(guò)進(jìn)行比較說(shuō)明。圖中曲線(xiàn)1為風(fēng)機在恒速下的風(fēng)壓-風(fēng)量特性曲線(xiàn)，曲線(xiàn)2為恒速下功率-風(fēng)量特性曲線(xiàn)，曲線(xiàn)3為風(fēng)門(mén)全開(kāi)時(shí)的管網(wǎng)風(fēng)阻特性曲線(xiàn)。風(fēng)機軸功率正比于管網(wǎng)阻力曲線(xiàn)上的點(diǎn)對應的風(fēng)壓值p與風(fēng)量值qV的乘積。點(diǎn)A為額外作業(yè)點(diǎn)，此刻輸出風(fēng)量qV1為100，功率最高，軸功率P1正比于p1與qV1的乘積，相當于圖中Ap1OqV1的面積。依據生產(chǎn)的需求，當風(fēng)量從qV1削減到qV2時(shí)，若減小風(fēng)門(mén)開(kāi)度，則管網(wǎng)阻力添加，管網(wǎng)阻力特性曲線(xiàn)變?yōu)榍€(xiàn)4，工況點(diǎn)A移至新的工況點(diǎn)B.能夠看出，風(fēng)量下降，風(fēng)壓添加，軸功率P2（正比于p2與qV2的乘積，相當于圖中Bp2OqV2面積）和軸功率P1比較削減不多。假如經(jīng)過(guò)變頻調速技能來(lái)操控風(fēng)量，因為風(fēng)門(mén)全開(kāi)，只改動(dòng)風(fēng)機轉速而不改動(dòng)管網(wǎng)阻力，風(fēng)機風(fēng)量由qV1變到qV2時(shí)，風(fēng)機轉速由n1降到n2，風(fēng)壓-風(fēng)量曲線(xiàn)下移，如圖中曲線(xiàn)5所示，工況點(diǎn)A沿管網(wǎng)阻力曲線(xiàn)3移至工況點(diǎn)C，即風(fēng)量削減時(shí)風(fēng)壓p2下降顯著(zhù)，軸功率P3（正比于p3與qV2的乘積，相當于圖中面積Cp3OqV2）和軸功率P1比較顯著(zhù)削減，節約的功耗P正比于p（p=p2-p3）與qV2的乘積，相當于圖中面積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?？墒褂糜诋惒诫妱?dòng)機完成無(wú)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(méi)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(guò)0.95. 
風(fēng)機的特性曲線(xiàn)（3）可完成真實(shí)的軟發(fā)動(dòng)，并且發(fā)動(dòng)轉矩大、發(fā)動(dòng)電流小。 
（4）設備發(fā)作毛病時(shí)可隨時(shí)切換以堅持作業(yè)，適用于不允許停機的場(chǎng)合。 
（5）簡(jiǎn)略完成生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)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(yōu)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(zhù)、調理功能安穩、調理規模大、調理呼應速度快，并能完成自動(dòng)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(dòng)機供電電壓高，而變頻器開(kāi)關(guān)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(qián)高，裝備低壓變頻器為800元/kW，而裝備高電壓電動(dòng)機變頻器為2000元/kW，裝備高壓電動(dòng)機變頻器的出資為液力偶合器的68倍，但是通常風(fēng)機的節能改造都請求低投入高回報，然后形成經(jīng)濟上的難題。 
跟著(zhù)變頻設備國產(chǎn)化作業(yè)的加強，不久的將來(lái)國內可望能生產(chǎn)出技能先進(jìn)、功能牢靠、報價(jià)合理的商品，滿(mǎn)意國內對變頻設備日益增長(cháng)的需求。 
節能效益剖析 
目前200MW以下火電機組的風(fēng)機最常用的調理方法是閥門(mén)或擋板節約調理，這種調理方法雖然簡(jiǎn)略，但能耗很高。據測驗，當風(fēng)機的風(fēng)量由100降至50時(shí)，電機功率則降至額外功率的64，而此刻風(fēng)機的軸功率理論核算值應為額外功率的12.5，可見(jiàn)，大多數功率丟失在了節約調理中。 
為3種調理方法下，風(fēng)機電動(dòng)機的耗電特性表。從中可知，在風(fēng)機高負荷時(shí)，變頻調速技能在節能方面并沒(méi)有優(yōu)勝性，但在負荷低于80下時(shí)，節能作用十分顯著(zhù)。因為電網(wǎng)峰谷差不斷增大的因素，200MW以下火電機組的引、送風(fēng)機終年運轉在70額外負荷左右，變頻器與風(fēng)機聯(lián)系的歸納評估,所以，電站鍋爐風(fēng)機使用變頻調速技能有很多節能潛力可挖。 
國產(chǎn)125MW機組鍋爐裝備了2臺送風(fēng)機和2臺引風(fēng)機，電動(dòng)機容量分別為550kW和700kW.選用變頻調速技能后，依據測驗和核算，與定速風(fēng)機選用進(jìn)口導向器調理比較，全年按作業(yè)7000h核算，節能作用如下： 
（1）機組負荷為120MW運轉時(shí)，每年節約用電80萬(wàn)kWh. 
（2）機組負荷為90MW運轉時(shí)，每年節約用電201萬(wàn)kWh. 
（3）若按全年1/3時(shí)刻在8090MW低谷運轉，2/3時(shí)刻在120MW高峰運轉，則均勻年節約用電120.3萬(wàn)kWh，以電費0.6元/（kWh）核算，則年節約電費72.2萬(wàn)元。 
（4）若配用2臺西門(mén)子ECOO1-500K/3變頻器和2臺西門(mén)子ECOO1-800K/3變頻器，設備總價(jià)170萬(wàn)，熱工外表及自動(dòng)操控外表費用2萬(wàn)元，其他費用1萬(wàn)元，則總投入173萬(wàn)元，需求2年5個(gè)月回收出資。從報價(jià)方面看，通常情況下，液力偶合器的出資能夠在半年到一年的時(shí)刻內，經(jīng)過(guò)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(shí)刻。假如是高-高變頻，則需求的時(shí)刻會(huì )更長(cháng)。 
某電站聯(lián)系風(fēng)機調速改造，對原設備進(jìn)行了優(yōu)化裝備，取得了相當可觀(guān)的節能作用，改造前后節約用電測驗數據如2所示：（1）風(fēng)機選用變頻器調速后，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(fēng)機進(jìn)行了優(yōu)化裝備，加之選用變頻調速技能，避免了大馬拉小車(chē)！現象，使風(fēng)機運轉功率大為進(jìn)步，這也是節約用電的一個(gè)主要因素。 
（3）這些年，工業(yè)發(fā)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(dòng)態(tài)呼應、作業(yè)效益、精度請求、輸出特性及使用方便等方面比以往的調壓調速、變極調速、串級調速、滑差調速、液力偶合器調速等均較為優(yōu)勝，也取得了杰出的經(jīng)濟效益。 
定論 
變頻調速操控技能在電站風(fēng)機節能使用中，具有其他調理方法不可比較的優(yōu)勢。在風(fēng)機耗電量占有無(wú)窮份額的電站中，使用變頻調速技能，既可進(jìn)步設備功率，又滿(mǎn)意了生產(chǎn)工藝的請求，大大削減了設備保護、修理費用，經(jīng)濟效益十分顯著(zhù)，在電力工業(yè)和全部國民經(jīng)濟的發(fā)展中，具有寬廣的使用遠景。
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