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一、技改目的:
江苏新海发电有限公司330MW汽轮机为东汽生产的C330-16.7/1.0/538/538型亚临界凝汽式汽轮机,配置传热面积为17000m2的N17000-5型不锈钢管凝汽器,设计额定循环冷却水量为38990t/h,共配置5台循环水泵,#1、#2泵属#15机系统,#4、#5泵属#16机系统,#3泵为两台机公用泵;循环水泵型号64LKXD-25,其中#2、#3、#5泵为定速(转速495r/min)泵,#1、#4泵为双速(高速495r/min,低速425r/min)泵;转速495r/min时,泵的流量为20160t/h,扬程25m;转速425r/min时,泵的流量为17316t/h,扬程18.4m。与环境相近的华能淮阴、大唐徐塘、华电扬州同容量机组相比,凝汽器传热面积偏小,循环冷却水量偏大,循环水泵扬程偏高。循环冷却水系统采用高、低双速泵,理论上为循环水系统的运行优化提高了条件,但高、低速运行中不能在线切换,实际中用高、低速泵组合做运行优化可操作性较差,只能按季节的环境温度变化作适当调整,因此,存在着节能改造的潜力。本次改造将通过#2、#5变频调节循环水流量,达到节能降耗的目的。
连云港市一年四季季节性特征较强,我公司目前循泵运行情况具体如下表:
改变频后,冬季效益计算如下:
根据我公司循泵现场压力,一台高速泵运行出口压力为0.18MPa,转速495转/分,一台低速泵出口压力为0.15MPa,转速425转/分,冬季变频按照压力0.13MPa计算,根据类似比,对应转速为360转/分,对应功率约为676kWh,每小时较低速泵可节省电(1113-676)=437kWh,按0.3元/kWh计算,3个月累计可节省(437*24*30*3*0.3)=283176元,考虑到环境因素,节省效益保守按照80%考虑,可节省226541元。
改变频后,春秋季效益计算如下:
考虑到春秋季昼夜温差较大,实际运行中反应一台低速不够,一台高速过大的现象,节省厂用电按照高低速功率差的50%计算,每小时可节省电(1750-1113)*0.5=318.5kWh,按0.3元/kWh计算,6个月累计可节省(318.5*24*30*6*0.3)=412776元。
综合上述两项,平均每年可节省64万元/台机组,两台机组每年可节省128万元,按投资370万元计算,预计3年半时间可完全收回投资。燃煤价格的继续上涨,将使循环水泵的变频驱动改造的回收周期进一步缩短。
二、目前已将#5循泵改造完毕,现将该系统硬件及逻辑修改过程加以说明。
1、变频器选型及性能特性
根据电机容量,选用北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的变频调速装置HIVERT-Y06/230一台,配备一套手动旁路系统XGNP01-7.2,额定输出电流为230A,适配6KV/1800kW的高压异步电动机。HIVERT系列变频器功率因数可达0.95以上,大于电机功率因数0.82-0.89,可以减少大量无功。
(1)合康变频技术特点。
①采用国际上最先进的功率单元串联叠波技术,空间矢量控制的正弦波PWM调制方法。谐波含量低,高可靠性和稳定性。
②合康变频散热和驱动技术先进,体积小,高效率,额定工况下,系统总效率高达96%以上,其中变频部分效率大于98%。
③主控制系统采用高速单片机,散热量小、运算速度快、稳定性高。
④功率单元模块化结构,可以互换,维护简单,质量小。
⑤带手动旁路和飞车启动功能,切换方便可靠。
⑥先进的输出电压自动调整AVR功能。
⑦宽广的输入电压范围,更适合国内电网条件。
⑧功率单元光纤通讯控制,完全电气隔离。
⑨全面的故障监测电路、及时的故障报警保护和准确的故障记录保存。
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