选煤厂高压变频技术节能应用可行性研究报告.doc

密级： 应 用 高 压 变 频 调 速 技 术 节 电 可行性研究报告 项目名称：高压变频节能技术在淮北矿业集团选煤厂水泵上的应用 项目类型：电机节能与降耗 报告提交： 二○○七年十一月 目录 运行工况简述………………………………………………………3 电机节能解决方案…………………………………………………4 MLVERT-D系列高压变频器的特点和优势…………………………6 高压变频改造节能效益分析………………………………………10 小结…………………………………………………………………12 选煤厂6KV水泵运行工况简述 我们知道，水泵的机械特性为平方转矩特性，当水泵运行时，如果靠阀门的开度来调节流量以满足工艺要求，就人为地增加了管路的阻力，加大了管路系统的损失，不利于节能运行。 随着现代工业的飞速发展及市场竞争的日益加剧，加上能源供应紧张和能源价格不断攀升，企业采用新技术实现节能降耗、降低生产成本、提高市场竞争力，已是大势所趋。 目前安徽省淮北选煤厂高压水泵还是以工频运行方式运行，通过调节水泵出口阀门开度控制水流量的传统方法来满足正常生产需要。由水泵的运行特性曲线可以知道，采用调节阀门的方法调节水流量，虽然比较简单，但很不经济，这将导致水泵长期处于高管阻运行状态，降低了系统的运行效率，造成极大的能源浪费。另外，当电动机直接启动时，对电网和管网都构成较大的冲击，也不利于设备的安全。采用变频调速装置，可以将阀门的开度全部打开，通过改变拖动电机的转速来改变水泵流量以满足实际需要，从而达到节能和改善启动性能的目的。 目前我们知道淮北洗煤厂6台渣浆泵分别为355kw/6kv（1台）、320kw/6kv（4台）、460kw/6kv（1台），我们将对355kw/6kv 进行取样分析淮北洗煤厂高压电机的节能空间。本电机运行工况如下： 型号 YKK450-8 数量（台） 1 额定电压（KV） 6 额定电流（A） 46.2 额定功率（KW） 355 转速(r/min) 742 额定频率(Hz) 50 电机级数 8 功率因数 0.79 运行平均电流(A) 37 平均负载率β 85.6% 注：表中平均负载率β的计算方法为β= P/PN=UNI cosφ/PN （其中I为运行平均电流、cosφ为功率因数）。 电机节能解决方案 采用高压变频调速装置进行水流量调节，可提高设备的装备和控制水平，与传统阀门节流调节方式相比具有更好的水流量调节效果；通过采用高压变频调速装置进行水流量调节，可产生可观的节能效果和经济效益；变频改造以后还可改善电机、水泵、管道及附属设施的工作条件，延长设备使用寿命。 目前，安徽省淮北矿业集团在高压变频节能技术应用方面已具备一定的经验。纵观国际、国内高压变频器的发展，我们清楚地知道高压变频节能技术作为一项新的节能技术，已走向成熟，在国内的冶金、电力、石化、市政供水、水泥制造等行业已有大量高压变频器投入运行。广东明阳龙源电力电子有限公司生产的MLVERT系列高压变频器在多个行业、企业中都有应用记录，并取得国内用户的好评，如新疆奎屯热电厂、山西大同第二发电厂、国电邯郸热电厂、深圳布吉污水处理厂、国电谏壁电厂、上海吴泾电厂等，节能效果非常显著。 一）高压变频调速系统的构成： 对应每台水泵设置一套高压变频调速系统，每套变频调速系统包括高压变频器、高压变频器专用隔离变压器、工频/变频旁路切换柜、电动机、风机（水泵）及后台控制系统构成。 二）高压变频改造主回路方案： 高压变频器，配专用隔离变压器、专用系统旁路切换柜。（系统主回路电气原理图如下） 注：旁路切换柜开关之间需设置机械和电气连锁，防止误操作。 三）高压变频器容量选配： 我们将对渣浆泵355kw/6kv配置容量为475KVA的变频调速节能装置。 四）关于设备安装地点及其他配套改造工作 1、 安装地点及布置 安装地点：应满足无粉尘、无结露、无腐蚀性气体、环境温度-20至45℃，通风、散热良好的室内。 布置：根据现场实际情况，变压器柜、功率单元柜、控制柜可横向布置。 2、 散热 由于变频器和隔离变压器工作时会产生一定的热量，而周围环境比较恶劣，不允许利用外界空气自然散热，配电室中需增加空调，保证合适的配电室内部温度。 3、线缆敷设 由于变频装置与配电室、主控室不在一起，相互之间的动力及控制线缆需要重新架设。 4、控制系统改造 将变频装置信号接入现场DCS控制系统，变频装置根据DCS控制指令，控制电动机的启动、停止，控制电动机的转速；变频装置通过通讯接口向DCS反馈变频装置的主要状态信号和故障报警信号。DCS系统需增加部分信号隔离、传送、转换、控制方面的器件，并对DCS系统程序做相应的修改，及增加部分程序。 MLVERT-D系列高压变频器的特点和优势 一）MLVER