Модернизация электропривода дутьевого вентилятора котлоагрегата Нерюнгринской ГРЭС

АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕРЮНГРИНСКОЙ ГРЭС 10
1.1 Характеристика объекта 10
1.2 Основные сооружения 11
1.3 Технологический процесс сжигания топлива в котлоагрегатах
НГРЭС и требования к дутьевым вентиляторам 14
1.4 Роль дутьевых вентиляторов в технологическом процессе 15
1.5 Описание дутьевых вентиляторов 15
1.6 Электровентиляторы. Классификации и основные показатели 16
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 19
2.1 Расчёт и выбор электродвигателя для внедрения частотного регулирования 19
2.2 Построение электромеханической и механической характеристики асинхронного двигателя серии АДО-1250/750У1 21
3 ВАРИАНТЫ СУЭП ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЧАСТОТНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ 24
4 РАСЧЁТ АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ 28
4.1 Условия выбора аппаратов защиты 28
4.2 Расчёт токов короткого замыкания 29
4.3 Схемы управления, релейной защиты и сигнализации 30
4.4 Защита тиристорного преобразователя от короткого замыкания и коммутационных перенапряжений 31
4.5 Выбор автоматического выключателя 32
4.6 Защита от перенапряжений 36
5 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 38
5.1 Особенности преобразователей частоты 38
5.2 Расчет и выбор преобразователя частоты 39
6 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ВХОДНОГО УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ (ВУУД) 48
6.1 Назначение и области применения 49
6.2 Состав ВУУД 49
6.3 Устройство и принцип действия ВУУД 51
6.4 Главные цепи преобразователя частоты 52
6.5 Управление тиристорами ПЧ 56
6.6 Электропитание системы управления ПЧ 56
6.7 Анализ переходных процессов в электроприводе дутьевого вентилятора 56
6.8 Функции ПЛК преобразователя частоты 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67ПРИЛОЖЕНИЕ А Главная электрическая схема Нерюнгринской ГРЭС 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Схема технологического процесса 70
ПРИЛОЖЕНИЕ В Схема газо-воздушного тракта 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Статические характеристики двигателя АДО 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Внешний вид двигателя серии АДО 74
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Принципиальные схемы релейных защит, управления и измерений


Купить

Электропривод – это система, осуществляющая управляемое преобразование электрической энергии в механическую, а также обратное преобразование. В общем случае в состав электропривода входят преобразователи энергии – электрический, электромеханический и механический, образующие энергетический (или силовой) канал, и устройства управления преобразуемой энергией, составляющие информационный канал.[6]
При всем многообразии реализаций в электроприводе всегда осуществляется один и тот же фундаментальный физический процесс – электромеханическое преобразование энергии, всегда электрическая энергия превращается в механическую работу или за счет механической работы получается электрическая энергия, всегда это происходит в конкретной материальной среде, всегда часть энергии при этом теряется.
Электропривод – основной потребитель электроэнергии: более 60% всей производимой в стране энергии преобразуется в механическую работу посредством электропривода. Сравнительно небольшую долю от общего числа объектов, где электроэнергия преобразуется в механическую энергию, составляют объекты со сложным, тонко управляемым технологическим процессом. Основная их часть – простые, обычно не регулируемые массовые устройства, такие как вентиляторы, насосы, разного рода транспортеры, конвейеры, краны и т.п. Именно эти объекты, не столь интересные и сложные с точки зрения их главного назначения, являются основным потребителем электроэнергии.
Анализ мирового опыта создания нового и модернизации действующего технологического оборудования показывает высокую динамику развития регулируемых электроприводов, компьютерных средств автоматизации, использования информационных средств. Современные тенденции в развитии асинхронного электропривода связанны с повышением его эффективности за счет частотного регулирования, распространения блочно-модульных принципов построения электроприводов, применения микропроцессорных приборов, новой идеологии в проектировании систем управления.
Последние 10-летие характеризуется не только интенсификацией развития техники и технологии частотно-регулируемого электропривода, но и заметным расширением областей его применения. Новейшие технологии позволили вывести на рынок широкую гамму новых силовых полупроводниковых приборов, обеспечивших ускоренные разработки и производство высоковольтных преобразователей для частотно-регулируемого электропривода.
Мировой рынок высоковольтных регулируемых электроприводов в 2004 г. оценивается «ARC Advisory Group» (США) примерно в 2,5 млрд. дол. США и в ближайшие 5 лет вырастет еще на 5,3 %. При этом на долю Европы приходится 30 % мирового рынка, Японии – 25 %, Канада и США – 23 % Достоинства частотно-регулируемых электроприводов определили, начиная с середины 80-х годов, их широкое применение на тепловых электростанциях для регулирования таких механизмов собственных нужд как питательные насосы, насосы сетевой воды, дутьевые вентиляторы, дымососы и т.п.[4]
Сегодня регулируемые электроприводы получили широкое распространение в индустриально развитых странах, прежде всего как быстро окупаемое и эффективное средство энерго- и ресурсосбережения. Эта тенденция с учетом прогнозируемого устойчивого роста стоимости энергоносителей и, соответственно, электроэнергии сохранится. Расчёты, проведенные ОАО "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" (ОАО "ВНИИЭ"), показывают, что оснащение регулируемым электроприводом всех тепловых энергоблоков единичной мощностью от 150 до 300 МВт, установленная мощность которых в России составляет около 55 000 МВТ, обеспечит, за счёт снижения расхода электроэнергии на собственные нужды, дополнительный отпуск электроэнергии потребителям от 3,9 до 4,8 млрд. кВт·час ежегодно. Наибольший эффект возникает в механизмах с вентиляторным моментом сопротивления (насосы, тягодутьевые устройства и т.п.), где экономия электроэнергии может достигать 45 %.
Помимо экономии электроэнергии механизмами собственных нужд и, соответственно, дополнительного отпуска электроэнергии потребителям необходимо учитывать следующие основные факторы:
- снижение мощности, потребляемой в часы максимума нагрузок энергосистемы регулируемым электроприводом механизма собственных нужд по сравнению с мощностью, потребляемой нерегулируемой установкой;
- экономию топлива, расходуемого в энергосистеме;
- повышение ресурса и снижение затрат на ремонты основного и вспомогательного оборудования.
Ресурсосберегающий эффект регулируемого электропривода определяется его регулирующей способностью и возможностью плавных пусков и остановок насосов, вентиляторов и других механизмов.
В зарубежной практике экономический эффект от повышения надежности, срока службы и межремонтного ресурса оборудования (насосных и вентиляционных агрегатов, арматуры и коммутационной электротехнической аппаратуры) за счет «щадящих» режимов его работы оценивается выше экономического эффекта от экономии электроэнергии.
Эффективность применения регулируемого электропривода в электроэнергетике не исчерпывается экономическим эффектом. Внедрение современных программируемых систем управления позволяет существенно расширить возможности автоматизации технологических процессов выработки тепловой и электрической энергии, эффективно использовать при этом компьютерное управление.[6]В данном проекте проведены исследования работы дутьевого вентилятора, имеющего две скорости вращения, и произведён анализ эксплуатации электродвигателя вентилятора с переводом его на частотное регулирование.
Актуальность выбранной темы заключается в том, что существующее регулирование скорости не обеспечивает желаемый диапазон показателей, а предлагаемое регулирование обеспечивает должное выполнение технологического процесса, а также экономию электроэнергии, экономию топлива, повышение ресурса и снижение затрат.



Купить