變頻調(diào)速器在油庫燃油泵中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-07-12 11:32:29來源:
調(diào)整的節(jié)能效果及優(yōu)勢。
前言永安火電廠全廠共有6臺機(jī)組,總裝機(jī)容量為350MW,6臺鍋爐均燃燒福建無煙煤,需采用重油進(jìn)行助燃。為此,永安火電廠原油庫裝設(shè)有3臺燃油泵,其中有一臺小泵,2臺大泵,其有關(guān)參數(shù)見表1,它們擔(dān)負(fù)著連續(xù)不斷地向鍋爐燃燒供給重油的任務(wù)。隨著25MW機(jī)組的退役,加上福建電力的快速發(fā)展,電力出現(xiàn)了嚴(yán)重過剩的現(xiàn)象,使我廠的機(jī)組啟、停及調(diào)峰十分頻繁,且全廠通常只開一二臺機(jī)組運(yùn)行,油庫油泵出力也出現(xiàn)嚴(yán)重過剩,使油泵出口壓力過篼成為突出的問題,油壓升高會引起鍋爐助燃油耗童增加,且油管長期在篼壓力下運(yùn)行又極易導(dǎo)致爆管。對此,必須采取降壓措施。因油茱出口油溫較高,采用關(guān)小油泵出口的節(jié)流方法將導(dǎo)致油泵汽化失壓,此法不可取,目前只能采取從油泵出口母管進(jìn)行回油的措施,即從油泵出口母管接一回油分路閥支管回油至油庫。這種方法使油泵的耗電量大大增加,造成了不必要的浪費(fèi),日積月累所造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。因此,迫切需要表1永安火電廠原油庫燃油泵相關(guān)參數(shù)名稱型號技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)廠家1號燃油泵上海水泵廠配套電動機(jī)佳木斯電機(jī)廠2號燃油泵上海水泵廠配套電動機(jī)佳木斯電機(jī)廠3號燃油泵上海水泵廠配套電動機(jī)佳木斯電機(jī)廠采取有效措施以提篼油泵的運(yùn)行效率,降低電耗,節(jié)約能源。
我廠通過對燃油泵進(jìn)行變頻技術(shù)改造,成功地解決了油壓偏高問題,達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
1方案確定近十幾年來,隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,變頻技術(shù)從理論到實(shí)際已逐步走向成熟。變頻調(diào)速器原理是通過均勻地改變定子供電頻率來平滑地改變交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,利用電動機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率成正比的特性,實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)的目的。目前,變頻調(diào)速技術(shù)以其效率高、調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高、軟啟動特性、無級調(diào)速等優(yōu)點(diǎn),在各種交直流調(diào)速系統(tǒng)中逐漸占領(lǐng)著主導(dǎo)地位。經(jīng)過技術(shù)分析,肯定了變頻調(diào)速器也適合于在燃油泵中應(yīng)用。
將變頻調(diào)速器應(yīng)用于燃油壓力的恒壓控制就構(gòu)成了變頻器恒壓供油系統(tǒng)。
2方案實(shí)施2.1設(shè)備選型本工程由M門新路嘉工業(yè)自動化有限公司負(fù)責(zé)安裝。根據(jù)我廠的技術(shù)要求,變頻器選用日本富士的FRN110G9S型,壓力變送器選用具有耐高溫、防爆等性能的美國HoneyWell公司的產(chǎn)品。
2.2改造方案由于我廠1號、2號燃油泵電源接在同一段廠用電源母線上,為了提篼安全運(yùn)行可靠性,選定在2號、3號燃油泵的電動機(jī)上安裝變頻調(diào)速器。為了降低成本,經(jīng)回路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了2號、3號燃油泵共用一臺變頻調(diào)速塍的功能。正常情況下3號(或2號)燃油泵運(yùn)行,2號(或3號)燃油泵備用,當(dāng)變頻器退出運(yùn)行或故障眺閘時(shí),則自動投人旁路電源運(yùn)行。如因3號(或2號)燃油泵或電動機(jī)故障,則可將變頻器切換至2號(或3號)燃油栗或電動機(jī)上運(yùn)行。提高了變頻器及燃油泵運(yùn)行的可靠性。1號燃油泵作為2號、3號燃油泵檢修或故障時(shí)的備用,以確保油系統(tǒng)連續(xù)不斷地向鍋爐供油。系統(tǒng)改造時(shí)原燃油系統(tǒng)保持不變。
3變頻器恒壓控制原理安裝在出油管道h的壓力變送器通過管道壓力的變化,檢測出用油量的變化信號傳遞給PID調(diào)節(jié)器,通過比較設(shè)定的壓力恒定值與送到HD的信號值后,輸出420rriA信號傳送到變頻器,如壓力高了則降低輸出頻率,壓力低廣則提高輸出頻率,從而通過控制油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)供油量,使其供油壓力始終穩(wěn)定在恒定值允許的范圍內(nèi),而比較終達(dá)到提高供油品質(zhì)及高效節(jié)能的目的。
4優(yōu)缺點(diǎn)變頻器恒壓供油系統(tǒng)是目前調(diào)速中應(yīng)用廣泛的一種交流調(diào)速方式,詼系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來,運(yùn)行情況穩(wěn)記、性能良好,并有以下突出的優(yōu)點(diǎn):軟啟動特性。原采用全壓啟動油泵電機(jī),啟動電流達(dá)到其額定電流的4~7倍,改用變頻器進(jìn)行啟動后,啟動電流只有額定電流的50%90%.具有A動控制功能。該系統(tǒng)采用閉環(huán)自動控制方式。
使得燃油泵出口壓力無論鍋爐用油量如何變化均能保持在穩(wěn)定值內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)對燃油壓力的恒壓控制。
操作簡便,運(yùn)行可靠。變頻器設(shè)備C1動化程度很篼,當(dāng)傳感器出現(xiàn)問題時(shí),可由人丁調(diào)節(jié)壓力,確保供油系統(tǒng)不斷油。
完善的保護(hù)功能。變頻器。有欠壓、過E、過流、過載、短路及過熱等保護(hù)功能從上得知,變頻器是通過改變頻率來改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速。
從時(shí)達(dá)到調(diào)整出力的大小而保持油壓恒定的H的的。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),當(dāng)頻率降至35Hz以F時(shí),電機(jī)發(fā)熱現(xiàn)象較為嚴(yán)重,這是由于普通電動機(jī)用于變頻調(diào)速,當(dāng)頻率較低時(shí),由于轉(zhuǎn)速太低,電機(jī)通風(fēng)量減少,造成散熱困難使電機(jī)溫升劇增所致因此,燃油泵運(yùn)行中應(yīng)設(shè)變頻下限加以控制,其頻率限制在35Hz以上已足夠使用。如用于其它系統(tǒng),需使用較低頻率時(shí),則可對電機(jī)加裝通風(fēng)設(shè)備或采用調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)、低速性能好的變頻電機(jī)。
5效益分析5.1直接經(jīng)濟(jì)效益分析2號、3號燃油泵的電機(jī)功率相同,均為100kW,額定電流為175A,該泵在使用變頻調(diào)速之前平均運(yùn)行工作電流為137A,而在采用變頻器之后,實(shí)際的平均運(yùn)行工作電流為60A,電源電壓為380V,電機(jī)功率因數(shù)一般在0.85,其消耗的有功功率計(jì)算如下:改為變頻調(diào)速之后:尸2這樣,改為變頻調(diào)速后每年可節(jié)電:妒=(兄-P2)xA此項(xiàng)變頻技術(shù)改造總投資為10萬元。這樣,18個(gè)月即可收回投資成本。
5.2間接經(jīng)濟(jì)效益分析由于變頻器具有軟啟動功能,電機(jī)啟動電流較小,能較好地保護(hù)電機(jī),延長電機(jī)的使用壽命,減少維護(hù)資金。
由于采用閉環(huán)自動控制系統(tǒng),使供油的油壓穩(wěn)定,這既能確保鍋爐燃燒工況的穩(wěn)定,保證了鍋爐的安全運(yùn)行,又能使鍋爐的油壓控制在較低限運(yùn)行,節(jié)約用油采用了變頻器之后,無須操作工經(jīng)常調(diào)節(jié)回流閥門,當(dāng)壓力需改變時(shí),只要將其設(shè)定值改變即可滿足要求,操作簡單,減少工人的勞動強(qiáng)度。
由于回油很少,故減少了油路的損耗、泄漏,減少了維護(hù)管理費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益更加可觀。
6結(jié)束語使用變頻器恒壓供油系統(tǒng)這種高科技產(chǎn)品,對于提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、提高設(shè)備運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性、延長設(shè)備使用壽命都有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。在電力行業(yè)中,還有很多設(shè)備有必要加裝變頻器恒壓控制系統(tǒng),這也是今后發(fā)展的趨勢。
管理工作。