应用高新技术改造传统产业实现绿色环保和高效节能(2)

来源:网络(转载) 作者:赖成毅 发表于:2012-09-12 14:09  点击:
【关健词】高压变频器传统产业绿色环保高效节能;光伏发电;光伏逆变器
案例1: 大唐双鸭山热电有限公司装机容量为2200 MW汽轮发电机组,每台机组设置了两台全功率的电动给水泵,一用一备,功率为5 500 kW/6 kV。初期采用液力耦合器进行调速。由于给水泵是电厂最耗能的辅机,每台给水泵

  案例1:
  大唐双鸭山热电有限公司装机容量为2×200 MW汽轮发电机组,每台机组设置了两台全功率的电动给水泵,一用一备,功率为5 500 kW/6 kV。初期采用液力耦合器进行调速。由于给水泵是电厂最耗能的辅机,每台给水泵一年的耗电量占全厂发电量的2%,占厂用电率的30%,能耗消耗巨大。为了降低能耗,必须对给水泵的调速方式进行改造。由于采用技术较落后的液力耦合器调速方式,在转速较低时,系统效率也较低,所以整体的节能效果不明显。而该项目采用带增速齿轮箱的液力耦合器,无法直接使用变频器对液力耦合器进行替换。为了利用液力耦合器的增速作用和变频器的高效节能作用,该项目对液力耦合器进行了改造,使其一直工作在最高效的区域,用高压变频器来调节电动机的转速。经过变频改造后,设备稳定运行,改造后的给水泵运行电流明显下降,节能效果明显,根据与同工况的另一机组给水泵电能数据对比,平均节电率约21%,一年可以为该机组节约成本240万元,节约标煤3 500吨。
  案例2:
  福建太平洋电力有限公司湄洲湾电厂的汽轮发电机组容量为2×393 MW。给水系统设备主要包括:三台容量为50%的电动凝结水泵,二台各约70%容量的电动定速给水泵(无液力耦合,也无备用泵),给水泵电机功率:5 740 kW/6 kV。由于给水泵设计余量大,导致用电量偏高,用户经过长达三年的调研和设计,选择了东方日立(成都)电控设备有限公司生产的高压变频器,产品型号为:DHVECTOL-HI06000/06 6 kV/577 A高压大功率变频器对给水泵进行变频改造。该项目为交钥匙工程,即由东方日立全面负责所有的改造工作。经过近一年的施工和现场调试,设备顺利投运,期间对系统进行了详尽的测试,最终确认变频器改造各项性能和功能满足预期。根据数据统计,变频改造后,机组一年可节约标煤9 700吨。
  案例3:
  山西太钢不锈钢股份有限公司(以下简称“太钢”)炼铁厂三烧作业区450 m2 烧结机配备#1、#2两台主抽风机,其配套两台7 800 kW/10 kV西门子公司生产的同步电机。由于生产线为国外设计,其主抽风机系统具有较大余量,经分析,如采用变频调速,至少能够达到20%以上的节电率。经过用户慎重选择,该项目由东方日立(成都)电控设备有限公司总承包,负责对太钢三烧两台主抽风机进行变频改造。该项目采用了东方日立生产的DHVECTOL-HI09750/10型号变频器,容量高达9750 kVA。主抽系统经过变频改造后,带来了以下优点:
  ① 采用变频运行方式,可根据烧结料层的透气性及料层厚度进行变频调速,使风机运行在最佳工况点,起到节能的作用。
  ② 在减产运行和临时停机、临时检修以及其它等不需要关停主抽风机的情况下,可调速至最小功率,其经济价值也是十分显著的。
  ③ 改善了电动机的起动性能,可实现软起动,延长电动机的寿命,且能减小对电网的冲击。
  ④ 单台变频器故障,通过在运行的变频器进行工变切换,能在尽可能短的时间内,恢复故障变频器对应的电机运行,从而恢复正常生产。
  主抽系统经变频器改造后,其正常工况运行电流由400 A下降到170 A,经初步测算,节电率将到达28%,一年节约成本300万元。
  通过以上几个案例可见,在传统产业中,采用高压变频器进行改造,不仅降低了能耗,还带来了系统应用便利性。高压变频器作为一种复杂的电力电子产品,集成了弱电和强电技术以及自动化的控制技术,是一种先进的能源变换的绿色产品,具有很强的推广意义。
  4 光伏逆变器
  高压变频器作为一种节能的电力电子产品在节能降耗领域具有巨大作用,而在清洁能源领域,风力发电和光伏发电是一种非常有效的开源手段,而光伏发电比风力发电具有输出更稳定,应用范围更广等优点,是近两年的市场热点。而光伏逆变器是光伏发电系统中的核心电力电子设备,光伏逆变器通过对太阳能电池板的最大功率控制,将太阳能电池板由光转换的电能通过电力电子器件逆变到电网或者蓄电池中实现发电。光伏发电系统分为并网型和离网型。离网型光伏发电系统一般用在建网比较困难的地方,可以作为独立的电源使用,单一般需要蓄电池储存多余的电能供夜间使用。并网型光伏发电系统可以直接并入公用电网发电,并通过公用电网传输和消耗,所以具有更广泛的使用范围。并网型光伏发电逆变器分为单相和三相,一般低于10 kW的逆变器采用单相,高于10 kW的系统采用三相。单相光伏发电系统主要为家用,而三相光伏发电系统一般由光伏发电站采用。光伏逆变器主要核心器件仍为电力电子器件,包括IGBT、电解电容器、二极管等,而核心的控制技术包括最大功率跟踪技术(MPPT),电网相位跟踪技术,并网电流控制技术,故障(低电压)穿越技术等。可以说光伏逆变器也是构筑于电力电子三角形之上的一种新能源产品。光伏逆变器除了可靠性外,还要追求效率的最大化,以及对电网的适应能力,是一种有较高技术含量的工业产品。东方日立公司自2010年开始自主研发光伏逆变器,短短一年时间就完成了5 kW及以下容量光伏并网逆变器的样机研发和TUV认证工作,具备了进入国际化市场的条件,后续又开发了100 kW和500 kW三相并网光伏逆变器,并且通过了国内的金太阳认证,在国内光伏发电站市场有了新的业绩。目前,近500台光伏逆变器在宁夏某屋顶工程现场投运并稳定运行,平均年发电量120万度,降低二氧化碳排量1 000吨。
  高压变频器和光伏逆变器都是一种新兴的电力电子产品,目标就是节能降耗。一方面在传统行业中应用可以有效的节流,另一方面采用新能源产品能实现开源,最终都能达到降低石化能源消耗,降低二氧化碳和有害气体排放的目的,所以大力推进电力能源领域的新技术产品具有重大意义。

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