高压变频现场应用现状.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高压变频应用在各行业的应用,高压变频器在电厂的应用,引风机、送风机；,循环水泵、凝结水泵、给水泵；等等,节能效果显著。,HarsvertA06/105,高压变频调速系统,在华莹山发电厂锅炉送、引风机上的应用,四川华蓥山电厂为西南地区小型火力发电厂，总装机容量,30,万,KW,，其中,1#,和,2#,机组为,5,万,KW,机组，,3#,和,4#,机组为,10,万,KW,机组。由于西南地区水利资源比较丰富，一般保证水力发电，四川华蓥山电厂的火电机组平常一般承担调峰发电任务，仅在枯水季节承担一定量的基本负荷。,送引风机变频改造后的节能情况,下表列出,4#,炉不同负荷下，引送风机在改造前后的从高压开关测得的电流值（用户提供）：,发电,机负荷（,%,）,改造,前后,甲侧,引风机 （,A,）,乙侧,引风机,（,A,）,甲侧,送风机,（,A,）,乙侧 送风机 （,A,）,合计,（,A,）,前后,对比,70,改造前,60,55,35,40,190,下降,66%,改造后,26,20,6,14,66,80,改造前,70,65,41,44,220,下降,57%,改造后,31,29,13,22,95,100,改造前,72,71,56,53,252,下降,46%,改造后,57,48,28,20,153,从表中数据看出：发电机调峰越厉害（负荷越小），和原来相比，改造后电流下降越多。即使在,4#,机组满负荷的情况下，引送风机的电网侧总电流仍然比改造前下降了,46%,。,6,月份,4,机组发电量为：,2778,万度。其引送风机总耗电量为,:702900,度，占,4#,机组发电量的,2.5%,。,10,月份,4,机组发电量为：,2148,万度。其引送风机总耗电量为,:301020,度，占,4#,机组发电量的,1.4%,。改造前后，单位发电量的引送风机总耗电量下降了,44%,。,从节电的角度考虑，因节电而直接带来的经济效益与机组的年运行时间、平均负荷率、电费水平等因素有关。假设,4#,机组的年运行时间为,6000,小时，平均负荷率,80%,，厂用电为,0.37,元每度，引送风机总耗电在变频改造前后分别占,4#,机发电量的,2.5%,和,1.4%,，则：改造前每年,4#,机组发电量为,48000,万度，引送风机总耗电为,1200,万度，改造后引送风机总耗电为,672,万度，改造前后引送风机节约用电为,528,万度，折算电费为,195,万元。仅节约电费一项，在,2.5,年内就可以将,4,台变频器的投资收回。,Harsvert,高压变频调速系统在北京大唐陡河发电厂,B2,发电机组甲乙吸风机上的应用,北京大唐陡河发电厂为华北地区大型火力发电厂，装机总容量,1500MW,，其中,1#,、,2#,发电机机组均为,135MW,机组，属于调峰机组，机组启停频繁，机组运行时基本带,70-80%,负荷，两台吸风机采用入口挡板调节，机组满负荷时，吸风机入口挡板开度为,60%,，机组调峰时，风门入口挡板开度约在,40%,左右，节流损失大，为降低厂辅机用电水平，降低发电成本，,2002,年,11,月对,B2,发电机组甲乙吸风机进行了变频改造，采用了北京利德华福技术有限公司的,HarsvertA06/130,高压变频调速系统，设备经过调试，于,11,月,26,日正式投入运行，目前设备运行稳定可靠，节能效果显著。,节能测试,工频挡板调节吸风机系统的综合输入功率,机组负荷,（,MW,）,电动机甲,电动机乙,有功功率（,kW),无功功率（,kVar,）,综合功率损耗（,kW),有功功率（,kW),无功功率（,kVar,）,综合功率损耗（,kW),90,435.1,454.8,462.4,471,489,500,100,445.0,458.1,472.5,492,493,522,110,494.4,464.7,522.3,510,493,540,125,524,471,552.3,544,506,574,机组负荷,（,MW,）,变频器甲,变频器乙,有功功率（,kW),无功功率（,kVar,）,综合功率损耗（,kW),有功功率（,kW),无功功率（,kVar,）,综合功率损耗（,kW),90,191.2,23.1,192.6,198,39,198.5,100,257.1,33.0,259.1,261,52,264.1,110,283.5,36.3,285.7,284,60,287.6,125,299.9,39.6,302.2,300,65,303.9,变频调速调节吸风机系统的综合输入功率,Harsvert,高压变频调速系统在江苏徐塘发电有限责任公司,300MW,机组凝结泵上的应用,江苏徐塘发电有限责任公司配置两台,300MW,发电机组，每台机组配置两台凝结水泵，凝结泵是汽轮机热力系统中的主要辅机设备之一，它的作用是把凝汽器中的凝结水打入低压加热器加热后送入除氧器内。由于凝结泵采用定速运行，出口流量只能由控制阀门调节，节流损失大、出口压力高、管损严重、系统效率低，且经常发生泄漏，造成能源浪费。而且由于控制阀门为电动机械调整，线性度不好、调节品质差、自动投入率低；频繁的开关调节，容易出现各种故障，使现场维护量增加，造成各种资源的浪费。为降低厂辅机用电水平，降低发电成本，,2002,年,12,月对凝结水泵进行了变频改造，采用了一台北京利德华福技术有限公司的,HarsvertA06/130,高压变频调速系统，设备经过调试，于,2003,年,5,月初正式投入运行，目前设备运行稳定可靠，节能效果显著。,凝结泵变频改造后的节能情况,下面是部分运行数据，对本机改造前后的电流做一个纵向比较，可以发现电流减小许多。,机级负荷（,MW,）,15,180,200,220,240,260,280,300,凝泵电流（改造前）,74,78,80.2,82,84.3,86.8,90,92.5,凝泵电流（改造后）,16.6,22.8,26.8,32.5,38.9,45.2,54,61.5,降低电流,A,57.4,55.2,53.4,49.5,45.4,41.8,36,31,下面是某月的电能统计，做一个同类机组的横向比较，可以看出凝泵用电减少许多。,以每台机组年发电量,15,亿千瓦时计算，使用变频器可节约厂用电,330,万千瓦时，折合人民币,100,万元。,机组,发电量,万,KWH,凝泵用电量,KWH,凝泵用电,/,发电量,节约电量,万,KWH,4,机（工频）,14337.6,532728,0.00372,5,机（变频）,13965,206088,0.0015,31,Harsvert,高压变频调速系统在北京大唐发电张家口发电厂,6#,发电机组凝结泵上的应用,北京大唐发电股份有限公司张家口发电厂位于河北省张家口市，始建于,1988,年，目前拥有八台装机容量各为,300,兆瓦的机组，总装机为,2400,兆瓦，是华北地区第一大电厂。,2002,年北京大唐发电股份有限公司通过国际招标，对大批设备进行变频改造。北京利德华福电气技术有限公司作为高压变频器国内标段的唯一的中标者，为张家口发电厂提供了两套,HARSVERT-A06/130,高压变频器，用于,6,、,8,机组的凝结水泵改造项目。,根据试验结果计算，,6,机组凝结泵变频器全年节电量为,4638916KW,h,，按照每,1KW,h,上网电量,0.31,元计算，全年可获经济效益,1438063.9,元。而且减少了对截门的冲刷保持了系统恒定的水压。,计算结果显示，单台凝结泵年节省电量产生的经济效益为,140,余万元，,机组负荷,(MW),改造前后,电机转速,(r/s),流量,(t/h),出口压力,(Mpa),调整门开度,电机,电流,(A),电机功率,(KW),300,改造前,1490,753,2.8,33.6,92,991.7,改造后,1188,743,1.53,84,50.5,521,200,改造前,1490,511,2.98,24.8,80,862.9,改造后,926,497,0.975,80,23,251.8,150,改造前,1490,395,3.05,21,75,804.5,改造后,818,386,0.78,80,15,173,试验数据记录：,高压变频器在钢厂的应用,除尘风机；,高炉风机；,循环水泵；,轧钢机；等等,变频器在新抚钢炼钢转炉除尘风机上应用,13#,、,14#,、,15#,炼钢转炉除尘风机采用三台,Harsvert,A06/076,（适配电机,630kw/6000V,）高压变频调速系统进行变频技术改造。,除尘风机工艺要求,1,）吹炼工艺周期,A,到,B,为兑铁加废钢时间。,B,到,C,为风机升速时间，可以调节。,C,到,D,为吹氧时间。,D,点风机开始减速。,D,到,E,为倒炉测温取样时间。,E,到,F,为出钢时间。,F,到,G,为溅渣时间。,整个吹炼工艺周期约,21,分钟，其中高速时间（,C,到,D,）,12,分钟。高速定为,45Hz,可以调节；低速定为,5Hz,可以调节。,除尘风机变频改造后的节能测试情况,改造之前，,1,2,3,转炉的工况均相同，改造后,1,、,2,、,3,转炉与改造前对比，最终以吨钢除尘电耗来分析节能数据。,表,1,除尘风机变频改造前后电耗的变化,设备名,上月电量消耗,（度）,本月电量消耗,（度）,平均月钢产量,（吨）,吨钢除尘电耗,（度,/,吨）,改造前,改造后,1,236239,139080,32811,7.22,4.28,2,100011,60256,13852,7.22,4.35,3,96396,58006,14011,6.88,4.14,同液力耦合器比较，吨钢除尘电耗平均减少,2.76,度,/,吨；,每台转炉年产钢量今年预计为,35,万吨，电价为,0.44,元,/,度；,每台转炉年节电为：,35,万吨,2.76,0.44,425040,元，节电率为,39.2%,。,同时由于,HARSVERT-A,变频器的可靠性，避免了原来液力耦合器发生故障时，转炉停炉造成高炉甩铁的情况发生，其经济效益、社会效益也是巨大的。,Harsvert,高压变频调速系统,在大冶特钢四炼钢电炉除尘风机上的应用,大冶特钢四炼钢厂设置,7#,、,8#,两个炼钢电炉，每个电炉配置除尘风机一台（配套电机功率,1600kw,），电炉除尘风机需要六种风量来适应电炉炼钢工艺要求，为了提高风机的运行效率，该电炉除尘风机需要进行变频调节，除尘风机高压变频器采用北京利德华福技术有限公司生产的,Harsvert,系列，并于,2003,年,8,月,13,日调试完毕投入运行。,除尘风机工艺要求,大冶特钢四炼钢厂设置,7#,和,8#,两个炼钢电炉，炼钢电炉在正常的冶炼过程中，一个冶炼周期分为如下时间段：加铁水,3,分钟，装料,3,分钟，供电,21,分钟，供电供氧,30,分钟，等样,5,分钟，出钢,5,分钟，堵眼,3,分钟，总共大约,70,分钟，其中五个时间段烟尘较少，除尘风机可以低速运行，低速运行时间共,19,分钟，占总冶炼周期的,27%,。考虑风机本身的加减速过程，低速运行的时间比重按,20%,计算。考虑设备检修，年运行时间按,300,天计算。按冶炼工艺要求，烟尘较大时需要,120,万立方米,/,小时的风量，由,1600KW,风机全速运行，提供风量,85,万立方米,/,小时，另配,560KW,风机全速运行，提供风量,35,万立方米,/,小时。烟尘较小时需要,80,万立方米,/,小时的风量，,560KW,风机全速运行，提供风量,35,万立方米,/,小时，,1600KW,风机调速运行，提供风量,45,万立方米,/,小时（为额定风量的,52.9%,）。,A,到,B,为低速段的第一低速段（最低速），,B,到,P,为低速段第五低速段（最高速），,Q,到,R,低速段的第一低速段（最低速）；,B,到,D,为第二个低速段，其中,B,到,C,为风机升速时间；,D,到,F,为第三个低速段，其中,D,到,E,为风机升速时间；,F,到,H,为第四个低速段，其中,F,到,G,为风机升速时间；,H,到,J,为第五个低速段，其中,H,到,I,为风机升速时间；,风机升速时可以根据需要跨越任一升速点；,J,点风机开始减速。,J,到,L,为第五个低速段转换为第四个低速段，其中,J,到,K,为风机减速时间；,L,到,N,为第四个低速段转换为第三个低速段，其中,L,到,M,为风机减速时间；,N,到,P,为第三个低速段转换为第二个低速段，其中,N,到,O,为风机减速时间；,P,到,R,为第一低速段，其中,P,到,Q,为风机减速时间；,Q,到,R,为低速段的第一低速段（最低速）。,除尘风机运行测试情况,各速度点的变频器运行记录：,电机转速,变频器频率,输入电流,A,输出电流,A,运行情况,225,转,/,分,15 Hz,6.69,55.22,加铁水、装料、等样、出钢、堵眼时间段烟尘较少，除尘风机可以低速运行，低速运行时间共,19,分钟，占总冶炼周期的,27%,，需要大风机,45,万立方米,/,小时的风量。,375,转,/,分,25 Hz,20.50,66.91,375,转,/,分,25 Hz,20.50,66.91,525,转,/,分,35 Hz,32.42,99.09,645,转,/,分,43Hz,94.40,126.90,750,转,/,分,50 Hz,178.10,201.60,供电供氧时间段烟尘较多，除尘风机需要高速运行，高速运行时间,51,分钟，占总周期,73%,，需要大风机全速运行，提供,85,万立方米,/,小时的风量。,电炉除尘风机未上变频以前，在各种工况下的电机工作电流为,180A,，采用变频调速后在除尘风机低速段平均节电率在,47.5%,以上,。,高压变频器在市政行业的应用,取水泵；,送水泵；,污水泵；,改善了送水工艺，有一定的节能效果。,天津新开河水厂变频改造,2001,年新开河水厂在一期泵房旧设备改造安装使用了,HARSVERT,A06/130,型,6KV/1000KW,高压直接变频调速装置。,6,月,27,日现场吊装安调，,6,月,30,日即拖动水泵开始并网送水，投入使用。,一期送水泵房,5,#,、,6,#,水泵供水电耗（串级调速）,表一,内容,泵组配备情况,供水量（,km,3,）,用电量,（,kWh,）,送水电耗,(,kWh/,km,3,),出厂压力（,Mpa,）,时间,2000,年,1,月,一期定速泵，二期调速泵,13038.26,1826818,140.11,0.295,2000,年,9,月,一期,5,#,、,1,定速泵，二期调速泵,12516.67,1595550,127.47,0.294,2001,年,5,月,一期,5,#,、,6,#,调速泵，二期调速泵,11659.59,1433471,122.94,0.296,一期送水泵房,2,#,水泵供水电耗（变频调速）表二,内容,泵组配备情况,供水量（,km,3,）,用电量,（,kWh,）,送水电耗,(,kWh/,km,3,),出厂压力（,Mpa,）,时间,2000,年,4,月,一期定速泵，二期调速泵,11690.89,1642520,140.50,0.301,2001,年,9,月,一期调速泵，二期调速泵,12007.58,1482408,123.46,0.302,对比表一中数据,:,在出厂压力基本相同的条件下,5#,调速水泵节能率,=(140.11-127.47)/140.11=9.02%,，,5#,、,6#,调速水泵节能率,=(140.11,122.94)/140.11=13.68%,。,对比表二中数据：得,5#,、,6#,、,2#,调速水泵并联运行节能率,=(140.50-123.46)/140.50=12.13%,。,根据,调度日报,的统计数据，,5#,水泵节电,12.64,kWh/,km3,，,2000,年,7,月至,2001,年,6,月,送水量为：,128641.87km3,，,天津水司综合电价为,0.54,元,/,kWh,，则,调速系统年节电费为：,年,节电量*电价,=12.64*128641.87*0.54=87.8058,万元,/,年,.,高压变频器在石油化工行业的应用,输油泵；,输气泵,循环水泵,注水泵,富气压缩机,各种风机等等,辽河油田沈阳采油厂：,2003,年在两台注水泵电机上采用了我公司一台,2300KW/6KV,和一台,1800KW/6KV,高压变频器，设备运行稳定可靠。,沈阳油田现有注水站,5,座，共安装高压注水泵,16,台，总装机容量,23400KW,，目前正常运行,4-5,台注水泵，运行容量,7900KW,。为适应注水量的变化，实现合理注水，需不断调整注水泵的运行方式。这样，在没有调速措施的情况下，只能通过开泵台数或人工调节阀门来控制流量，必然造成注水系统能耗增高。以沈四注水站为例，下面为现场工况图：,2003,年,6,月份对沈四注水站一台,1800KW,高压电机进行了变频改造。,我们对,8,，,9,月份注水泵每天运行的主要参数电量、注水量进行了认真的统计，并与,2002,年同期统计数据进行比较、分析。,注水单耗由去年同期的,7.87KWh/m3,降低到目前的,6.33KWh/m3,；按年注水量为,150104m3,，电价按,0.46,元,/KWh,，年运行时间按,7200,小时计算，则年可节约电量为,231104KWh,，节约电费为,106.26,万元；,变频调试后的间接效益,在工频,50Hz,电网直接启动时,对电网和电机的机械冲击较大,声响很大,估算其启动一次的损耗为,:Ws=0.5J(1+r1/r2)Tm/,（,Tm-TL,）,离心泵负载的平方转矩特性与异步电动机起动时的机械特性曲线部分相似,可以,Tm/,（,Tm-TL,）,=1,计,.,而变频软起动损耗很小,只有上述,Ws,十分之一,则每年的起动节能也是很可观的。,当采用变频调速时，,50Hz,满载时功率因数为接近,l,，工作电流比电机额定电流值要低许多,这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用,可以为电网节约容量。,采用变频调速后，可以避免因通过阀门控制使泵过多偏离额定工作区而引起的振动，这种振动严重时会引起悬臂泵轴头断裂。由于启动缓慢及转速的降低，相应地延长了许多零部件如密封、轴承的寿命，特别是减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，有效的延长了电机的使用寿命，减少了检修维护开支，节约大量维护费用。,张忠良：,serviceld-,利 德 华 福,变换瞬间 用心无限,