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变频调速器在油库燃油泵中的应用

文章出处:深圳市欧纶电气有限公司官方网站   发表时间:2017-06-03

   前言永安火电厂全厂共有6台机组,总装机容量为350MW,6台锅炉均燃烧福建无烟煤,需采用重油进行助燃。为此,永安火电厂原油库装设有3台燃油泵,其中有一台小泵,2台大泵,其有关参数见表1,它们担负着连续不断地向锅炉燃烧供给重油的任务。随着25MW机组的退役,加上福建电力的快速发展,电力出现了严重过剩的现象,使我厂的机组启、停及调峰十分频繁,且全厂通常只开一二台机组运行,油库油泵出力也出现严重过剩,使油泵出口压力过篼成为突出的问题,油压升高会引起锅炉助燃油耗童增加,且油管长期在篼压力下运行又极易导致爆管。对此,必须采取降压措施。因油茱出口油温较高,采用关小油泵出口的节流方法将导致油泵汽化失压,此法不可取,目前只能采取从油泵出口母管进行回油的措施,即从油泵出口母管接一回油分路阀支管回油至油库。这种方法使油泵的耗电量大大增加,造成了不必要的浪费,日积月累所造成的经济损失是巨大的。因此,迫切需要表1永安火电厂原油库燃油泵相关参数名称型号技术参数生产厂家1号燃油泵上海水泵厂配套电动机佳木斯电机厂2号燃油泵上海水泵厂配套电动机佳木斯电机厂3号燃油泵上海水泵厂配套电动机佳木斯电机厂采取有效措施以提篼油泵的运行效率,降低电耗,节约能源。

  我厂通过对燃油泵进行变频技术改造,成功地解决了油压偏高问题,达到了节能降耗的目的。

  1方案确定近十几年来,随着电力电子技术、微电子技术的飞速发展,变频技术从理论到实际已逐步走向成熟。变频调速器原理是通过均匀地改变定子供电频率来平滑地改变交流电动机的同步转速,利用电动机转速与频率成正比的特性,实现对电动机转速进行连续调节的目的。目前,变频调速技术以其效率高、调速范围大、调速精度高、软启动特性、无级调速等优点,在各种交直流调速系统中逐渐占领着主导地位。经过技术分析,肯定了变频调速器也适合于在燃油泵中应用。

  将变频调速器应用于燃油压力的恒压控制就构成了变频器恒压供油系统。

  2方案实施2.1设备选型本工程由M门新路嘉工业自动化有限公司负责安装。根据我厂的技术要求,变频器选用日本富士的FRN110G9S型,压力变送器选用具有耐高温、防爆等性能的美国HoneyWell公司的产品。

  2.2改造方案由于我厂1号、2号燃油泵电源接在同一段厂用电源母线上,为了提篼安全运行可靠性,选定在2号、3号燃油泵的电动机上安装变频调速器。为了降低成本,经回路设计,实现了2号、3号燃油泵共用一台变频调速塍的功能。正常情况下3号(或2号)燃油泵运行,2号(或3号)燃油泵备用,当变频器退出运行或故障眺闸时,则自动投人旁路电源运行。如因3号(或2号)燃油泵或电动机故障,则可将变频器切换至2号(或3号)燃油栗或电动机上运行。提高了变频器及燃油泵运行的可靠性。1号燃油泵作为2号、3号燃油泵检修或故障时的备用,以确保油系统连续不断地向锅炉供油。系统改造时原燃油系统保持不变。

  3变频器恒压控制原理安装在出油管道h的压力变送器通过管道压力的变化,检测出用油量的变化信号传递给PID调节器,通过比较设定的压力恒定值与送到HD的信号值后,输出420rriA信号传送到变频器,如压力高了则降低输出频率,压力低广则提高输出频率,从而通过控制油泵电机的转速来调节供油量,使其供油压力始终稳定在恒定值允许的范围内,而最终达到提高供油品质及高效节能的目的。

  4优缺点变频器恒压供油系统是目前调速中应用广泛的一种交流调速方式,诙系统自投入运行以来,运行情况稳记、性能良好,并有以下突出的优点:软启动特性。原采用全压启动油泵电机,启动电流达到其额定电流的4~7倍,改用变频器进行启动后,启动电流只有额定电流的50%90%.具有A动控制功能。该系统采用闭环自动控制方式。

  使得燃油泵出口压力无论锅炉用油量如何变化均能保持在稳定值内,从而实现对燃油压力的恒压控制。

  操作简便,运行可靠。变频器设备C1动化程度很篼,当传感器出现问题时,可由人丁调节压力,确保供油系统不断油。

  完善的保护功能。变频器。有欠压、过E、过流、过载、短路及过热等保护功能从上得知,变频器是通过改变频率来改变电动机转速。

  从时达到调整出力的大小而保持油压恒定的H的的。在运行中发现,当频率降至35Hz以F时,电机发热现象较为严重,这是由于普通电动机用于变频调速,当频率较低时,由于转速太低,电机通风量减少,造成散热困难使电机温升剧增所致因此,燃油泵运行中应设变频下限加以控制,其频率限制在35Hz以上已足够使用。如用于其它系统,需使用较低频率时,则可对电机加装通风设备或采用调速范围广、过载能力强、低速性能好的变频电机。

  5效益分析5.1直接经济效益分析2号、3号燃油泵的电机功率相同,均为100kW,额定电流为175A,该泵在使用变频调速之前平均运行工作电流为137A,而在采用变频器之后,实际的平均运行工作电流为60A,电源电压为380V,电机功率因数一般在0.85,其消耗的有功功率计算如下:改为变频调速之后:尸2这样,改为变频调速后每年可节电:妒=(兄-P2)xA此项变频技术改造总投资为10万元。这样,18个月即可收回投资成本。

  5.2间接经济效益分析由于变频器具有软启动功能,电机启动电流较小,能较好地保护电机,延长电机的使用寿命,减少维护资金。

  由于采用闭环自动控制系统,使供油的油压稳定,这既能确保锅炉燃烧工况的稳定,保证了锅炉的安全运行,又能使锅炉的油压控制在较低限运行,节约用油采用了变频器之后,无须操作工经常调节回流阀门,当压力需改变时,只要将其设定值改变即可满足要求,操作简单,减少工人的劳动强度。

  由于回油很少,故减少了油路的损耗、泄漏,减少了维护管理费用,经济效益更加可观。

  6结束语使用变频器恒压供油系统这种高科技产品,对于提高劳动生产率、节能降耗、提高设备运行可靠性、稳定性、延长设备使用寿命都有着非常现实的意义。在电力行业中,还有很多设备有必要加装变频器恒压控制系统,这也是今后发展的趋势。


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