火力发电设备变频改造方案

火力发电设备变频改造方案火力发电设备变频改造方案主要内容一、火力发电基本介绍主要内容二、给水泵变频改造三、循环水泵变频改造四、凝结水泵变频改造五引风机变频改造五、引风机变频改造六、一次风机变频改造六、次风机变频改造火力发电基本原理火力发电基本原理火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。火电厂的种类虽很多，但从能量转换的观点分析，其生产过程却是基本相同的，概括地说是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段：①燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；②锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；称为汽水系统；③汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能，为电气系统。火力发电生产过程火力发电特点（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。火力发电特点（2）火电厂建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。资少，仅为水电厂的半左右。（3）火电厂耗煤量大，目前发电用煤约占全国煤碳总产量的25％左右，加上运煤费用和大量用水其生产成本比水力发电要高出3～4倍加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3～4倍。（4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂运行费用高员都多于水电厂，运行费用高。（5）汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。（）火电厂对空气和环境的污染大（6）火电厂对空气和环境的污染大。火电厂的分类（按蒸汽参数）与容量火电厂的分类（按蒸汽参数）与容量①中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgf／cm2）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW。②高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgf／cm2）、温度为540℃的发电厂，单机功率小于100MW；③超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率小于200MW；④亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；度为540／540℃的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；⑤超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.15MPa（225.6kgf／cm2）、温度为550／550℃的发电厂机组功率为600MW及以上为550／550℃的发电厂，机组功率为600MW及以上。⑥超超临界压力发电厂：主蒸汽压力大于32Mpa。火电系统构成火电系统构成火电厂系统由汽水系统、燃料燃烧系统、电气系统三火电厂系统由汽水系统、燃料燃烧系统、电气系统三部分组成。火力发电三大设备：锅炉、汽机、发电机。汽水系统火电厂的汽水系统由锅炉汽火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成包括凝器等设备及管道构成，包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水（循环水）系统和补水系统。火电系统构成火电系统构成燃料燃烧系统燃料燃烧系统燃料、燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，包括输煤系统制粉系统锅炉与燃烧烟系统除灰除尘系统煤系统、制粉系统、锅炉与燃烧、烟风系统和除灰除尘系统。火电系统构成火电系统构成电气系统发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等等。发电厂的主要经济指标发电厂的主要经济指标1、汽轮发电机组的汽耗率d0：机组每发1KW.h的电所消耗的蒸汽量；200MW机组在3kg/kw.h左右。2、汽轮发电机组的热耗率q：机组每发1KW.h的电所消耗的蒸汽量；200MW机组在8400kJ/kw.h左右。3、发电厂总效率ŋPL：电厂发出的电能与所消耗的燃料总能量；200MW机组在34%左右34%左右4、发电煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的煤耗量；标准煤耗率发电厂每发1KWh的电所需的标准煤耗量我国在300420g标煤标准煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的标准煤耗量；我国在300‐420g标煤/(kw.h)；厂用电率厂用电占总发电量的百分率大约在之内5、厂用电率：厂用电占总发电量的百分率，大约在5%‐‐10 %之内；6、供电标准煤耗率：扣除厂用电的标准煤耗率火力发电设备火力发电设备我国电厂锅炉的蒸汽参数及容量系列参数最大连续蒸发量（MCR）发电功率（MW）蒸汽压力蒸汽温度（℃）给水温度（t/h）（Mpa）（℃）2.54001052033.9450145~15535，656，12165~17513025165175130259.9540205~225220，41050，100138540/540220~250420，670125，20013.8540/540220250420，670125，20016.8540/540250~2801025300175540/540260~2901025200830060017.5540/5402602901025，2008300，60026.25600/600260~29029551000火力发电行业的变频应用–具有节能潜力的设备火力发电行业的变频应用–具有节能潜力的设备以200MW火力发电纯凝机组为例，通过变频调速达到节能效果的辅机设备以200MW火力发电纯凝机组为例，通过变频调速达到节能效果的辅机设备通常会有以下设备：注：表中给出通常的节能效果具体个案需根据客户实际运行工作状况分注：表中给出通常的节能效果，具体个案需根据客户实际运行工作状况分析计算。设备名称安装功率(kW)节电率(%)设备名称安装功率(kW)节电率(%)凝结水泵63015%-25%一次风机140015%-25%循环水泵12506%-15%二次风机80018%-28%供水泵5008%-16%排粉风机80012%-25%渣浆泵7105%-12%引风机160015%-30%增压风机180015%-25%主要内容一、火力发电基本介绍主要内容二、给水泵变频改造三、循环水泵变频改造四、凝结水泵变频改造五引风机变频改造五、引风机变频改造六、一次风机变频改造六、次风机变频改造电厂电动给水泵系统电厂电动给水泵系统给水泵作用是将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。电厂电动给水泵系统给水泵改造项目系统特点：电厂电动给水泵系统1、火电厂锅炉电动给水泵一般采用一用一备、二用一备或多台锅炉多台给水泵母管制供水方式；给水泵母管制供水方式；2、综合考虑安全性及经济性，300MW及以下发电机组可采用电动给水泵方式方式；3、通常200MW发电机组对应给水泵扬程约1800m；给水泵一用一备时单台电动机功率约5200kW，给水泵采用二用一备时单台电动机功率约2800kW。电厂电动给水泵系统给水系统调节方式：电厂电动给水泵系统汽包炉：通过调节给水泵转速或调节给水流量等方式调节给水流量适应锅炉蒸发量以维持汽包水位在规定范围内给水系统调节方式炉蒸发量，以维持汽包水位在规定范围内。直流炉：超临界机组在燃烧率低于40%BMCR时，锅炉处于非直流运行方式分离器处于湿态运行给水系统处于循环工作方式主要是控制分离式，分离器处于湿态运行，给水系统处于循环工作方式，主要是控制分离器水位，类似汽包锅炉；在燃烧率大于40%BMCR后，锅炉逐步迸大直流运行状态给水控制系统主要是燃/水比调节根据燃料量及时调节给水运行状态，给水控制系统主要是燃/水比调节，根据燃料量及时调节给水流量，保证汽温的稳定，从而保证锅炉负荷的需要。电厂电动给水泵系统给水系统控制问题：电厂电动给水泵系统根据锅炉蒸发量、燃料量、蒸汽温度调节汽包水位或锅炉给水量，保证锅炉及汽机系统稳态精确高效运行；给水系统控制问题炉及汽机系统稳态、精确、高效运行；低负载运行时，保证锅炉燃烧系统以及给水泵系统安全、稳定运行；负载变化时能保证减温水系统能输出要求的压力及流量减温水负载变化时能保证减温水系统能输出要求的压力及流量减温水；电厂电动给水泵系统给水泵配置以及工频传动调节方式：电厂电动给水泵系统传动方式配置工频调节方式工频运行效果电动机水泵电动机+给调节汽包前给水调节负荷变化时对调节阀门冲击直连传动方式电动机+给水泵调节汽包前给水调节阀门的开度负荷变化时对调节阀门冲击大，能源浪费严重给水泵通过电动机液有定的节能效果以及工艺给水泵通过液力耦合器连接方式电动机+液力耦合器+给水泵通过调节液力耦合器来调节给水泵转速有一定的节能效果以及工艺调节功能；有液耦发热冷却以及维护问题带前置泵给水泵通过液前置泵+电动机+液力通过调节液力耦合器有一定的节能效果以及工艺调节功能；有液耦发热冷却以及维护问题前置泵在给水泵通过液力耦合器连接方式动机+液力耦合器+给水泵通过调节液力耦合器来调节给水泵转速以及维护问题；前置泵在给水泵转速降低太多时，由于压力过高有可能会出现轴向窜动问题窜动问题电厂电动给水泵系统给水泵变频改造效果：电厂电动给水泵系统维护量减少；采用变频调速后减少了管网冲击维护量减少采用变频调速后，减少了管网冲击，维护量减少。工作强度降低；变频自动化控制降低工作强度变频自动化控制，降低工作强度。减少了对电网的冲击；采用变频调节后系统实现软启动采用变频调节后，系统实现软启动；一定的节能效果；水泵变频改造后，调节阀门为全开状态，避免能源节流损失问题，达到好的节能效果。电厂电动给水泵系统给水泵改造后运行工艺控制电厂电动给水泵系统给水泵改造后运行工艺控制：给水泵系统变频改造以控制汽包水位为准，综合考虑蒸发量、给水管网汽包阀门开度调节、给水泵安全运行；直流炉可通过DCS系统根据燃料量及时调节给水泵转速，保证汽温的稳定，直流炉可通过DCS系统根据燃料量及时调节给水泵转速，保证汽温的稳定，从而保证锅炉负荷的需要；电厂电动给水泵系统给水泵变频改造控制策略电厂电动给水泵系统给水泵变频改造控制策略：1、转速控制分手动调节以及汽包水位PID自动调节控制方式；变频水应节度2、变频水泵对应调节门100%开度；3、变频故障时，联锁启动备用给水泵，同时根据负载情况调整主给水阀门开度；4、给水系统可以采用一变、一工运行方式；此运行方式时，应调节工频泵出口阀门开度，保证工频泵不过载以及变频泵不气蚀；5、单泵变频运行方式时，应避免变频泵运行到工频频率过载情况；6、在负载率非常低时，为保证供水压力，应调整给水阀门开度；电厂电动给水泵系统给水泵变频改造方式：电厂电动给水泵系统传动方式能否变频改造电机及泵系统改造变频部分改造改造电动机水泵直连传动方式能基本不做改动1、变频改造可根据现场情况采用一拖一或方式场情况采用拖或一拖二方式；2、变频器与DCS间一给水泵通过液力耦合器连接方式能1、拆除液耦加联轴器方式：2、拆除液耦电动机前移方式；般采用硬接线连接方式；器连接方式3、保留液耦连接方式；1拆除液耦方式3、变频改造工程方面涉及到变频室、电缆、带前置泵给水泵通过液力耦合器连接方式能1、拆除液耦方式；2、保留液耦连接方式；3前置泵根据实际情况维持原冷却以及调试配合问题；液力耦合器连接方式3、前置泵根据实际情况维持原样或另加工频驱动电动机；带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统电动给水泵系统构成电动给水组前电动机液力耦合增速齿轮箱给水电动给水泵组由前置泵、电动机、液力耦合器以及增速齿轮箱、给水泵等主要部件组成。电动机轴的一端直接驱动前置泵，轴的另一端通过液力耦合器和增速齿轮箱传动给水泵。如下图所示：带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统带增速齿轮液力耦合器工作原理带前置泵增速齿轮液力耦合器给水系统主电动机通过联轴器带动增速齿轮副使泵轮旋转，工作油在泵轮叶片带动下，离心力作用下由泵轮内侧流向外缘，形成高