高壓變頻器在電廠凝結(jié)水泵上的節(jié)能應用

【摘要】：隨著國家“十二五”節(jié)能減排目標的出臺,作為能源消費大戶,火電行業(yè)的節(jié)能減排目標的實現(xiàn)有著舉足輕重的作用。為了滿足調(diào)峰需要,火電廠裝機容量一般都按用電峰值來設計,但在實際運行中機組負荷的變化范圍很大,必須實時調(diào)節(jié)水泵的流量。本文選擇300MW機組凝結(jié)水泵為研究背景,設計了一套凝結(jié)水泵高壓變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)。通過變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制,有效地,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,節(jié)約了能源。 首先,論文分析了凝結(jié)水泵的原理和常規(guī)凝結(jié)水泵出口節(jié)流閥調(diào)節(jié)的弊端,設計了一套變頻調(diào)速節(jié)能的改進方案。當凝結(jié)水泵流量下降,載荷減輕時,實時調(diào)節(jié)變頻器的轉(zhuǎn)速,從而避免了能源的浪費。 其次,根據(jù)凝結(jié)水泵運行參數(shù),完成了系統(tǒng)整體架構(gòu)和主要功率部件高壓變頻器的設計、選型。論文詳細分析了介紹本工程所選西門子羅賓康高壓變頻器主體結(jié)構(gòu)、工作原理和控制方式。該系統(tǒng)采用低壓功率單元串聯(lián)連接方式,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、技術(shù)先進,并能有效地消除諧波干擾,提高了功率因數(shù)。 第三,結(jié)合實際電廠凝結(jié)水泵系統(tǒng)的工藝控制要求,設計了一套高壓變頻器閉環(huán)控制系統(tǒng)和邏輯聯(lián)鎖裝置。采用一拖二方案,即在故障發(fā)生時,凝結(jié)水泵在變頻和工頻之間進行切換。當DCS系統(tǒng)在凝結(jié)水泵變頻切換到工頻狀態(tài)時,系統(tǒng)可提供相關(guān)的邏輯程序預防除氧器壓力和水位的突然變化,保證了機組的正常運行。 從300MW機組凝結(jié)水泵高壓變頻改造后的實際運行的數(shù)據(jù)來看,本文設計的變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)效果顯著,有效地消除了噪音和水錘效應,延長了設備壽命,提高了凝結(jié)水系統(tǒng)的效率和自動化水平等,受到了用戶的歡迎。 【關(guān)鍵詞】：凝結(jié)水泵 高壓變頻器 節(jié)能
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM921.51;TM621
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 節(jié)能概述10-11
• 第二章 協(xié)鑫太倉電廠變頻調(diào)速節(jié)能改造的可行性研究11-17
• 2.1 協(xié)鑫太倉電廠凝結(jié)水系統(tǒng)概況11-13
• 2.2 凝結(jié)水泵參數(shù)13-15
• 2.3 凝結(jié)水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及問題15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 變頻調(diào)速的節(jié)能原理17-24
• 3.1 凝結(jié)水泵出口節(jié)流調(diào)節(jié)17-19
• 3.2 變頻調(diào)速的節(jié)能原理19-21
• 3.3 變頻調(diào)速的節(jié)能方式21-22
• 3.3.1 提高功率因數(shù)節(jié)能21-22
• 3.3.2 軟啟動節(jié)能22
• 3.4 變速調(diào)速節(jié)能的意義22-23
• 3.5 本章小結(jié)23-24
• 第四章 變頻器的工作原理、結(jié)構(gòu)和分類24-34
• 4.1 變頻器的工作原理24-25
• 4.2 變頻調(diào)速的控制方式25-27
• 4.2.1 U/F 控制25-26
• 4.2.2 矢量控制(VC)26-27
• 4.2.3 直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）27
• 4.3 變頻器的結(jié)構(gòu)及分類27-29
• 4.3.1 整流電路28
• 4.3.2 中間電路28
• 4.3.3 控制電路28
• 4.3.4 逆變器28-29
• 4.4 高壓變頻器29-33
• 4.4.1 高-低-高型變頻器29-30
• 4.4.2 電流源高壓變頻器和電壓源型高壓變頻器30-32
• 4.4.3 三電平電壓源型高壓變頻器32-33
• 4.4.4 單元串聯(lián)多電平電壓源型高壓變頻器33
• 4.5 本章小結(jié)33-34
• 第五章 凝結(jié)水泵變頻調(diào)速的設計34-48
• 5.1 變頻器的結(jié)構(gòu)35
• 5.2 西門子羅賓康高壓變頻器工作原理35-41
• 5.2.1 西門子羅賓康高壓變頻器拓撲結(jié)構(gòu)35-37
• 5.2.2 功率單元的結(jié)構(gòu)和逆變控制原理37-41
• 5.3 變頻改造技術(shù)方案特點41-42
• 5.3.1 變頻器的技術(shù)性能設計指標41-42
• 5.3.2 變頻運行時的保護措施42
• 5.4 變頻器與DCS 的接口功能設計42-45
• 5.5 變頻器的冗余功能實現(xiàn)45-47
• 5.5.1 功率單元冗余45-47
• 5.5.2 電源冗余47
• 5.6 本章小結(jié)47-48
• 第六章 凝結(jié)水泵高壓變頻系統(tǒng)改造方案的實施48-55
• 6.1 基本控制和邏輯方案48-51
• 6.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)性能測試51-52
• 6.3 凝結(jié)水泵變頻運行過程中遇到的問題和解決方案52-53
• 6.4 本章小結(jié)53-55
• 第七章 變頻改造節(jié)能效益分析55-61
• 7.1 節(jié)能效益計算55-58
• 7.1.1 直接節(jié)能計算分析法56
• 7.1.2 間接理論計算分析法56-58
• 7.2 凝結(jié)水泵變頻調(diào)速改造后對機組的影響58-60
• 7.2.1 節(jié)能降耗58-59
• 7.2.2 降低電機的起動電流59
• 7.2.3 提高凝結(jié)水泵系統(tǒng)運行的效率59
• 7.2.4 降低了噪音59-60
• 7.2.5 消除水錘效應60
• 7.2.6 延長了設備的使用壽命60
• 7.3 本章小結(jié)60-61
• 第八章 變頻改造的結(jié)論與展望61-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄的論文66-68

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