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【摘要】本文通过对国产大型火力发电机组现状的分析,指出了油泵变频节能改造的必要性,同时通过改造的效益分析阐明了国产大型或点击改造的可行性。
【关键词】火力发电机组 变频 改造
一、前言
火力机组运行中油系统处于长期运行状态,系统油压靠回油门进行调节,系统能耗较大。考虑供油泵的电源稳定性,对A供油泵增加变频装置,在系统未用助燃油或助燃油用量较小时,由A泵电机变频调速来保证油系统压力,从而达到了节能降耗以及提高控制性能的目的。改造后的变频设备具有远程/就地的启、停、转速控制, 同时具有设备状态的反馈指示,方便DCS系统对设备的控制。
二、火力发电机组集控运行现状
现阶段,我国基于传统的集中化管控模式进行了创新性自动化模式探索,集散化控制技术与模式应运而生,但是在发电机组集控运行过程中仍存在一些问题,影响着电厂运行的安全与稳定。主要变现为主汽压力系统的控制分析、过热汽温系统控制分析、再热汽温系统的控制分析应用等。
三、火力发电厂热经济性在线分析存在的问题
1.由于传感器出现故障,或者发生漂移带来的伪参数现象,都容易导致在线计算分析系统测量的结果出现误差,由此,如何解决伪参数的问题是在线计算分析的难点。2.在线计算分析系统功能强大,系统完善的构建与实现需要耗费大量工作时间。因此,提高了在线计算分析系统的适用能力,软件应用程序移植方便、适用于不同类型的发电机组。3.系统热经济性计算过程中不可避免地存在部分难以完善解决的问题,包括如何精准确定排汽焓、如何选择热经济性计算基准值,以及如何控制小汽水流量的问题。4.由于传统的耗差分析存在实时性的滞后,同时要按照设计工况来实施基准工况的计算,这会导致耗差分析失去原有的价值和意义。只能利用专家系统对系统设备的故障问题进行分析,难以适应大规模设备的模糊状态。
四、火力发电600MW机组主变压器安装,应做好前期准备工作
1.应做好基础的清理和准备工作
首先把变压器基础、散热器基础及变压器与散热器间油管的支座基础清理干净,并找出基础纵横中心线及标高(由测量队配合)并用红油漆做好标志。由于主变压器安装之后需要向内部注入变压器油,所以对基础的稳定性和平整度有较高的要求。
2.应核对变压器的方向
变压器运输前应核对变压器高低压方向,避免在安装时再调换位置方向。变压器搬运时由起重工地进行,搬运方案由起重编写,在运输过程中控制其倾斜度小于15度,绳索着力点在该变压器重心以下。由于火力发电机组的主变压器是主要部件之一,并且其内部构造较复杂,不能发生较大的倾斜。为此,在吊装的过程中,要先核对好主变压器的方向,并保证吊装倾斜角在规定之内,使主变压器能够一次安装到位,避免错装或者过度倾斜损坏主变压器。
3.应做好变压器的开箱检查
在火力发电机组中,主变压器在安装之前,需要进行开箱检查,认真核对主变压器的质量证明文件、配件数量,核对发货数量与发货清单是否一致,保证主变压器及附件外表没有伤痕,使主变压器能够达到入场条件,达到安装要求。考虑到主变压器是火力发电600MW机组的核心部件,因此开箱检查要比其他部件相对严格一些,除了正常的检验手段之外,还要设专人对其进行监督,保证主变压器的自身质量和配件质量能够达到安装条件,满足火力发电600MW机组安装要求。
五、火力发电600MW机组主变压器安装,应控制好安装过程质量
1.应做好绝缘油的过滤
在主变压器中,为了保证其正常工作,需要加入一定数量的绝缘油。但是考虑到主变压器的特点,绝缘油不能直接加入,需要对绝缘油进行反复过滤,将绝缘油中的杂质全部过滤之后方可加入。同时在绝缘油的过滤过程中,为了避免绝缘油被二次污染,应使用专用的绝缘油过滤工具,并保证对绝缘油按照批次进行单独过滤,防止绝缘油混杂发生污染现象。为此,在火力发电600MW机组主变压器的安装过程中,我们应做好绝缘油的过滤工作,满足实际安装需求。
2.应做好变压器就位及附件的安装
变压器就位前,要先对基础进行验收,并填写“设备基础验收记录”。基础的中心与标高应符合工程设计要求:变压器基础顶面标高±0.000mm,沿封闭母线中心线最大高度偏差应≤±2mm,横向中心线最大高度偏差应≤±5mm。 变压器本体拖运至基础上,再次核对纵横中心确认无误后就位. 变压器应完整安装,在此之前释放油箱内过量压力。同时,主变压器附件的安装也要遵循安装方案和规程,保证主变压器附件安装质量满足实际要求,达到提高变压器总体安装质量的目的。
3.应做好变压器的真空处理
为了保证主变压器的注油质量,需要在变压器安装就位后进行抽真空操作,保证变压器内部的真空度满足实际要求,提高变压器的安装质量。目前来看,对变压器的真空处理应注重真空度的保持和真空压力的控制,避免抽真空过度而损坏变压器油箱。
六、供油系统变频改造需解决的问题
本系统为三台油泵并联供油,由于离心油泵在并联工作时,如输出的压力不一致,可能造成低压力输出泵失速,造成泵发热,从而对泵产生损坏;变频泵在速度较低时,泵输出压力将降低,如在多泵工作时,必然出現压力不一致,将可能引起将严重的后果!
解决办法:
当只有变频油泵工作时,回油调节门应处于关闭状态,油压的调节通过调节变频油泵的转速实现,这样可以提高油路的动态响应时间,同时保证泵有油输出,彻底避免在变频泵节能工作时出现泵内循环,造成不良后果的现象.在原系统中,设有压力保护,系统保护值见油泵工作参数.当泵侧回油调节关闭,油枪侧回油调节阀开度小于38%时,油枪侧工作扬程30bar,泵侧扬程则小于35bar,系统启动报警,对供油系统的稳定产生影响;为了保证系统的稳定运行,同时兼顾节能的原则,经多次测试、论证,采用提高油枪侧调节阀开度以及提高泵最低转速的方式解决,即在油枪不喷油时,油枪侧开度为60%,供油时将油枪侧节阀调至40%. 当设备运行在40.6Hz—41.5Hz时,供油系统油泵侧管路产生共振现象. 在变频设备改造过程中,由于变频器为0—50Hz端工作,往往可能在某个频率段产生共振现象,此现象对设备将产生较大的破坏;解决办法通常是通过变设备的固有机械属性或将屏蔽共振段频率(即在设备在任何时候均不工作在此频率段);在本系统中采用的是屏蔽共振段频率的方法(即在变频器上将40.6Hz—41.5Hz的工作频段屏蔽)并取得了满意的效果。
七、改造后油泵节能效果
改造前:油枪未投运时A泵电机工作电流为270A97%额定电流),枪投运后基本上运在电机额定值处. 改造后:油枪未投运时电机电流为140A左右,在6支油枪投运情况下电流为200A左右. 未用油枪时变频节能效果如下: 工频能耗:P≈151kW 变频能耗:P≈92kW,节能:151-92=59kW 三期两台机组有任意一投运的年投运率取90%,油枪使用率为10%,按上网电价0.35元/kWh计算,则年节约资金约为14.65万元.一年左右就能收回成本.
八、结束语
通过本文的分析可知,在火力发电600MW机组中,要想做好主变压器的改造工作,就要从变压器改造的前期准备入手,认真控制好改造过程质量,使主变压器安装质量能够满足火力发电600MW机组投产要求。
参考文献:
[1] 高满生,曹泉,黄勇.伊朗萨汉德电厂325MW空冷机组FCB试验[J].湖北电力.2006(2):25-27.
[2] 罗培全,孙德波.1000MW超超临界机组旁路系统工程实践[J].发电设备.2010(3):88-89.
【关键词】火力发电机组 变频 改造
一、前言
火力机组运行中油系统处于长期运行状态,系统油压靠回油门进行调节,系统能耗较大。考虑供油泵的电源稳定性,对A供油泵增加变频装置,在系统未用助燃油或助燃油用量较小时,由A泵电机变频调速来保证油系统压力,从而达到了节能降耗以及提高控制性能的目的。改造后的变频设备具有远程/就地的启、停、转速控制, 同时具有设备状态的反馈指示,方便DCS系统对设备的控制。
二、火力发电机组集控运行现状
现阶段,我国基于传统的集中化管控模式进行了创新性自动化模式探索,集散化控制技术与模式应运而生,但是在发电机组集控运行过程中仍存在一些问题,影响着电厂运行的安全与稳定。主要变现为主汽压力系统的控制分析、过热汽温系统控制分析、再热汽温系统的控制分析应用等。
三、火力发电厂热经济性在线分析存在的问题
1.由于传感器出现故障,或者发生漂移带来的伪参数现象,都容易导致在线计算分析系统测量的结果出现误差,由此,如何解决伪参数的问题是在线计算分析的难点。2.在线计算分析系统功能强大,系统完善的构建与实现需要耗费大量工作时间。因此,提高了在线计算分析系统的适用能力,软件应用程序移植方便、适用于不同类型的发电机组。3.系统热经济性计算过程中不可避免地存在部分难以完善解决的问题,包括如何精准确定排汽焓、如何选择热经济性计算基准值,以及如何控制小汽水流量的问题。4.由于传统的耗差分析存在实时性的滞后,同时要按照设计工况来实施基准工况的计算,这会导致耗差分析失去原有的价值和意义。只能利用专家系统对系统设备的故障问题进行分析,难以适应大规模设备的模糊状态。
四、火力发电600MW机组主变压器安装,应做好前期准备工作
1.应做好基础的清理和准备工作
首先把变压器基础、散热器基础及变压器与散热器间油管的支座基础清理干净,并找出基础纵横中心线及标高(由测量队配合)并用红油漆做好标志。由于主变压器安装之后需要向内部注入变压器油,所以对基础的稳定性和平整度有较高的要求。
2.应核对变压器的方向
变压器运输前应核对变压器高低压方向,避免在安装时再调换位置方向。变压器搬运时由起重工地进行,搬运方案由起重编写,在运输过程中控制其倾斜度小于15度,绳索着力点在该变压器重心以下。由于火力发电机组的主变压器是主要部件之一,并且其内部构造较复杂,不能发生较大的倾斜。为此,在吊装的过程中,要先核对好主变压器的方向,并保证吊装倾斜角在规定之内,使主变压器能够一次安装到位,避免错装或者过度倾斜损坏主变压器。
3.应做好变压器的开箱检查
在火力发电机组中,主变压器在安装之前,需要进行开箱检查,认真核对主变压器的质量证明文件、配件数量,核对发货数量与发货清单是否一致,保证主变压器及附件外表没有伤痕,使主变压器能够达到入场条件,达到安装要求。考虑到主变压器是火力发电600MW机组的核心部件,因此开箱检查要比其他部件相对严格一些,除了正常的检验手段之外,还要设专人对其进行监督,保证主变压器的自身质量和配件质量能够达到安装条件,满足火力发电600MW机组安装要求。
五、火力发电600MW机组主变压器安装,应控制好安装过程质量
1.应做好绝缘油的过滤
在主变压器中,为了保证其正常工作,需要加入一定数量的绝缘油。但是考虑到主变压器的特点,绝缘油不能直接加入,需要对绝缘油进行反复过滤,将绝缘油中的杂质全部过滤之后方可加入。同时在绝缘油的过滤过程中,为了避免绝缘油被二次污染,应使用专用的绝缘油过滤工具,并保证对绝缘油按照批次进行单独过滤,防止绝缘油混杂发生污染现象。为此,在火力发电600MW机组主变压器的安装过程中,我们应做好绝缘油的过滤工作,满足实际安装需求。
2.应做好变压器就位及附件的安装
变压器就位前,要先对基础进行验收,并填写“设备基础验收记录”。基础的中心与标高应符合工程设计要求:变压器基础顶面标高±0.000mm,沿封闭母线中心线最大高度偏差应≤±2mm,横向中心线最大高度偏差应≤±5mm。 变压器本体拖运至基础上,再次核对纵横中心确认无误后就位. 变压器应完整安装,在此之前释放油箱内过量压力。同时,主变压器附件的安装也要遵循安装方案和规程,保证主变压器附件安装质量满足实际要求,达到提高变压器总体安装质量的目的。
3.应做好变压器的真空处理
为了保证主变压器的注油质量,需要在变压器安装就位后进行抽真空操作,保证变压器内部的真空度满足实际要求,提高变压器的安装质量。目前来看,对变压器的真空处理应注重真空度的保持和真空压力的控制,避免抽真空过度而损坏变压器油箱。
六、供油系统变频改造需解决的问题
本系统为三台油泵并联供油,由于离心油泵在并联工作时,如输出的压力不一致,可能造成低压力输出泵失速,造成泵发热,从而对泵产生损坏;变频泵在速度较低时,泵输出压力将降低,如在多泵工作时,必然出現压力不一致,将可能引起将严重的后果!
解决办法:
当只有变频油泵工作时,回油调节门应处于关闭状态,油压的调节通过调节变频油泵的转速实现,这样可以提高油路的动态响应时间,同时保证泵有油输出,彻底避免在变频泵节能工作时出现泵内循环,造成不良后果的现象.在原系统中,设有压力保护,系统保护值见油泵工作参数.当泵侧回油调节关闭,油枪侧回油调节阀开度小于38%时,油枪侧工作扬程30bar,泵侧扬程则小于35bar,系统启动报警,对供油系统的稳定产生影响;为了保证系统的稳定运行,同时兼顾节能的原则,经多次测试、论证,采用提高油枪侧调节阀开度以及提高泵最低转速的方式解决,即在油枪不喷油时,油枪侧开度为60%,供油时将油枪侧节阀调至40%. 当设备运行在40.6Hz—41.5Hz时,供油系统油泵侧管路产生共振现象. 在变频设备改造过程中,由于变频器为0—50Hz端工作,往往可能在某个频率段产生共振现象,此现象对设备将产生较大的破坏;解决办法通常是通过变设备的固有机械属性或将屏蔽共振段频率(即在设备在任何时候均不工作在此频率段);在本系统中采用的是屏蔽共振段频率的方法(即在变频器上将40.6Hz—41.5Hz的工作频段屏蔽)并取得了满意的效果。
七、改造后油泵节能效果
改造前:油枪未投运时A泵电机工作电流为270A97%额定电流),枪投运后基本上运在电机额定值处. 改造后:油枪未投运时电机电流为140A左右,在6支油枪投运情况下电流为200A左右. 未用油枪时变频节能效果如下: 工频能耗:P≈151kW 变频能耗:P≈92kW,节能:151-92=59kW 三期两台机组有任意一投运的年投运率取90%,油枪使用率为10%,按上网电价0.35元/kWh计算,则年节约资金约为14.65万元.一年左右就能收回成本.
八、结束语
通过本文的分析可知,在火力发电600MW机组中,要想做好主变压器的改造工作,就要从变压器改造的前期准备入手,认真控制好改造过程质量,使主变压器安装质量能够满足火力发电600MW机组投产要求。
参考文献:
[1] 高满生,曹泉,黄勇.伊朗萨汉德电厂325MW空冷机组FCB试验[J].湖北电力.2006(2):25-27.
[2] 罗培全,孙德波.1000MW超超临界机组旁路系统工程实践[J].发电设备.2010(3):88-89.