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利德华福高压变频器在600MW机组凝结水泵上的应用
扬州第二发电有限公司是江苏省特大型火力发电企业,具有设备性能先进、供
电煤耗低、调峰能力强等显著特点。目前共有4台600MW燃煤发电机组。一期#1、
#2机组采用亚临界燃煤发电机组,二期#3、#4机组采用超临界燃煤发电机组。随着电
力市场竞争的加剧及电网峰谷差日趋增大,带基本负荷的大型汽轮发电机组被要求参
与电网调峰。从国内外调峰的现状来看,大型火电机组参加调峰主要采用低负荷运行
方式,以改变机组负荷来满足系统调峰需要的运行方式。它是一种传统的调峰方式,
为了增加可调出力,机组尽可能在允许的最低负荷下运行。而机组辅机均按照最大发
电负荷设计,在低负荷时,仅仅能够依靠调节阀门、挡板开度来调节流量,造成电能
的大量浪费。如何优化运行方式,降低辅机的能耗,成为当前阶段电力企业必须面对
的问题。
为了降低发电能耗,我公司成立专门的课题组,对国内外同行企业进行调研,
最终认为使用变频调速技术,采用变频器调节电机转速,平稳调节辅机出力,将是有
效解决该问题的方法。随后,我公司通过招标选购了北京利德华福电气技术有限公司
生产的高压变频器对凝结水泵、脱硫增压风机等辅机进行了变频调速改造。设备投运
后,节能效果明显,设备运行稳定,满足了我们的要求。
一、凝结水泵变频改造方案1.水泵负载调速节能原理变频调速在水泵应用上
和风机有所区别,在很多场合,负载管路特性的改变是用户用水量减少(即用户人为
关阀)造成的。水泵在调速过程中还往往要求压力恒定,这时水泵的工作点变化如下
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图1所示:
图1:水泵负载调速节能原理
流量由Q1变为Q2时,如果水泵定速运行,工作点将由A点变为B点,压力
将升高,威胁管网安全;如果通过调速方式,水泵工作点将由A点变为C点,在提供
需要流量的同时,保持压力不变。水泵在B、C两点的输出功率差为:PB-PC=
(H3-H2)乘以Q2。
在A、C两点,尽管水泵速度不同,但由于在两种情况下水泵所承担的流量不
同,其出口压力和外管网压力仍然保持平衡。由于压力平衡的需要,水泵并联运行
时,调速水泵的速度不能低于N3,否则将出现根本不对外出水的现象。非但不节能,
还出现水泵空转耗能的现象。
如果在管网特性不变的系统中进行水泵调速,并且对水压没有要求,这种情况
下节能效益比恒压供水要显著得多。
2.变频调速原理利德华福HARSVERT-A型高压变频器采用多电平串联的结构控
制方式,系统结构如图2所示:
图2:利德华福HARSVERT-A型高压变频器结构图
10kV系列有24个功率单元,每8个功率单元串联构成一相,每个功率单元结
构上完全一致,可以互换,其电路结构为交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相
全桥,通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制。
3.系统旁路柜控制方式
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