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变频器在油田注汽循环流化床燃煤锅炉上的应用

浏览次数: 日期:2010-12-17 14:35:54
内容摘要:按照循环流化床燃煤锅炉辅机设备配用高压电机容量,选用北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的变频器对锅炉给水泵、一次风机、二次风机及引风机进行控制,确保设备满足安全生产的要求与实现节能的目的。关键词:循环流化床  变频器  节能  我公司作为国内油田稠油开采企业,既是产能大户,又是耗能大户。为了节约生产成本,提高企业效益,达到降本增效的目的,为此开展了以煤替代天然气和油作为燃料进行稠油热采的燃料结构调整工作,利用克拉玛依周边地区价格低、储量丰富的煤炭资源,替换价格高的国家重要战略物资天然气和石油燃料,实现由低品位能源替代高品位能源。2010年年初,用于以煤替代天然气和油作为燃料130t/h循环流化床燃煤锅炉注汽工程开始开工建设。由于循环流化床燃煤锅炉用于油田注汽尚属首次,为确保项目顺利实施和投产后设备满足安全生产的要求与实现节能的目的,选用了北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的具有可靠性高、启动平稳等优点的高压变频器对锅炉给水泵、一次风机、二次风机及引风机进行控制,以保证设备的平稳运行。 一、高压变频器的配置按照循环流化床燃煤锅炉给水泵、一次风机、二次风机及引风机电机容量,选用北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的高压变频器HIVERT-Y06/061 2台、HIVERT-Y06/077 2台、HIVERT-Y06/085 1台、HIVERT-Y06/048 1台。 二、高压变频器的技术性能参数(一)输入参数1.额定电压:三相交流6.3kV±10%。2.频率:50Hz。3.输入侧电流畸变率:<4%(30%负载以上)。4.输入侧功率因数:>0.96(20%负载以上)。5.输出侧电流畸变率:<3%。6.效率:96%。(二)输出参数1.容量:900KVA、800KVA、630KVA、500KVA (适配电机功率710Kw,570kw,450KW,355kw)。2.额定输出电压:6kV。3.额定输出频率:50Hz。4.输出频率范围:0.1~50Hz。5.频率分辨率:0.01Hz。6.升降速时间:1~1600s可调。7.电流波形:完全正弦。(三)其他参数1.防护等级:IP31。2.环境温度:0~40℃。3.环境湿度:90%,无凝结。4.海拔高度:1000m。5.高低速逻辑控制功能。6.具备故障查询功能,与上位机联机后可以打印故障。7.支持DCS、ProfiBus网络化运行。8.支持远端操作显示。9.输入输出保护:输入缺相、欠压、过压、过流;输出过流、缺相、不平衡等。10.内部保护:过载、过热、通讯故障、单元自动旁路故障单元等。 三、技术与控制要求(一)变频调速装置应达到的技术要求1.要求变频器具有高可靠性,应基本上长期运行无故障。2.要求变频器有完善的旁路功能,一旦出现故障,可以先切换到单元旁路下运行,同时也可以使电机切换到工频运行。3.调速范围要大(0~110%),效率要高。4.具有逻辑控制能力,可以在联锁状态下自动按照参数周期升降速。5.有共振点跳转功能,能使电机避开共振点运行,让风机不喘振。6.具有标准PID控制功能。7.具备故障查询功能,与上位机联机后可以打印故障。8.支持DCS、Profibus网络化运行。9.支持远端操作显示。10.满足DCS高压变频柜上,现场三地控制。(二)控制要求高压变频器的控制与DCS控制系统连接起来,控制电缆由变频器至DCS系统控制柜敷设,相关的控制信号引入到DCS控制系统,可以实现远控和就地控制,变频器的加减频率在DCS系统操作员站进行,调节频率范围为0~50Hz,变频的状态及控制信号在DCS系统进行显示,满足远方操作控制的要求。 四、主要功能设置(一)变频器内部通讯采用光纤连接,可以有效提高控制信号通讯速度和抗干扰能力,变频器内部强弱电信号分开布置,通过光电隔离、铁壳屏蔽技术消除了控制的谐波影响。(二)变频器冷却风扇一用一备冗余设计,单台冷却风机故障不影响系统正常运行,并可实现在线检修。(三)6kV主电源故障时,变频器供电可保持3秒钟,一旦主电源重新受电,装置系统能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预,以满足主电源母线系统快切需求。(四)变频器设计有电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载,变频器过热等全部保护功能。(五)变频器动力电源和控制电源分开供电,动力电源为变频调速系统内部供电,控制电源独立于动力电源系统,变频器自备UPS,可维持30min,控制电源故障时,变频器不能立即停机。(六)变频器在0~50Hz范围内进行调整,调节范围广,输出电压稳定。 五、安装使用中应考虑的几个问题(一)变频器做单独接地网,接地网与电气地网隔离,保证变频器投运后对其他设备不产生干扰。(二)考虑电机全压启动对厂用6KV母线的影响及对电机和风机的影响。(三) 要充分考虑在整个调频范围内风机的共振问题。(四)变频器及变频控制室的散热通风设计。 六、经济效益分析循环流化床燃煤锅炉机组运行方式下电机运行状态统计:
序号名 称配用功率(KW)数  量(台)运行功率(KW)运行状态
1给水泵5702570一用一备
2一次风机7101710运行
3二次风机3551355运行
4引风机4502450一用一备
合计310562085    4
 按照机组80%负荷运行,使用变频器,在国内行业规范一般节电能达到20%左右,按年使用300天,共计7200小时,工业用电0.5元/度测算:年节电为:2085×7200×0.5×20%=1501200(元) 七、结论在循环流化床燃煤锅炉上使用高压变频器,不仅提高设备的安全可靠性,提高了工艺流程的自动化水平,减少事故率,更为企业节能降耗提高经济效益作出贡献,在国家“十二五”规划大力倡导低碳经济、节能减排,减少环境污染宏观政策的指引下,推广和使用变频器必将是降低能源消耗的有力措施,也是企业实现可持续发展的可靠保证。
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