汽轮机循环水供热中对水泵进行无级调速

  仪器信息网 ·  2007-06-20 21:40  ·  44574 次点击
提要:为了提高热电厂效率,充分利用汽轮机循环水余热等废弃能源,利用汽轮机凝汽器循环水作为采暖供热介质,汽轮机凝汽器真空的方法,将循环水出口温度提高到60-70℃,根据环境温度,直接利用循环水供热,也可通过加热器进一步提升温度,再供热给用户。ZNT-2000型斩波内馈交流调速系统是一种适用于风机、泵类负载节能降耗的新型高压交流调速系统,主要由YQT型
摘要:介绍在汽轮机循环水供热中对水泵进行无级调速的斩波内馈调速原理、硬件组成及各信号通道。
关键词:斩波内馈调速电机斩波控制装置汽轮机循环水供热系统
一、循环水供热系统简介
为了提高热电厂效率,充分利用汽轮机循环水余热等废弃能源,对3#汽轮发电机组循环水系统进行了改造。
循环水供热系统流程图,如图1所示。
利用汽轮机凝汽器循环水作为采暖供热介质,汽轮机凝汽器真空的方法,将循环水出口温度提高到60-70℃,根据环境温度,直接利用循环水供热,也可通过加热器进一步提升温度,再供热给用户,供热面积可达一百多万平方米。
图1汽轮机循环水供热系统.gif
3#汽轮发电机组型号为C12-4.9/0.98;凝汽器型号为N-1000-1,系统以两台循环电动泵或一台汽泵作为供热动力。当以循环汽泵作为供热动力时,选择青岛远东工业汽轮机有限公司生产的BO.55-0.7/0.2型热功联产汽轮机作为供热循环泵的调速动力。通过调节汽泵转速来达到介质恒压(6-7MPa)供热。当以循环电泵作为供热动力时,选择保定北方调速有限公司(BBT)生产的6kV、450kW(YQT2-450-8)的斩波内馈高压电动机作为循环泵调速电机。通过斩波内馈装置调节泵的转速来实现介质恒压(6-7MPa)供热。其流程为:凝汽器循环水经凝汽器、循环电泵~供热旁路或加热器~供热管网。
循环水补水系统采用ABB公司的变频装置。
本文仅就斩波内馈调速系统部分进行分析介绍。
二、斩波内馈调速系统
ZNT-2000型斩波内馈交流调速系统是一种适用于风机、泵类负载节能降耗的新型高压交流调速系统,主要由YQT型斩波内馈调速电机和ZNK斩波控制装置组成,是一种以低电压(通常为220SOOV)控制高压(6一IOW的合理方案。该系统具有调速平滑、效率高、结构简单、成本低等特点,调速系统原理图如图2所示。
图2斩波内馈交流调速系统原理.gif
1.斩波内馈调速原理
内馈调速是将内馈调速电机转子的部分电磁功率移出,使余下的电磁功率转化为机械功率,移出的功率越多,转化的机械功率越少,电机转速就越低。因此,改变移出功率的大小,就可控制输出机械功率的大小,从而调节电机转速。斩波内馈调速原理如图3所示。图3中转子功率圆斜线右边部分为移出功率,它通过电机的内馈绕组送回定子,以提高效率。内馈电机设置了内馈绕组,是接受从转子移出的功率,同时又将移出功率送还给定子。电源提供给定子绕组的功率P1=Pem-P3=Pm,即电源供出的只是机械功率,在调速时机械功率圆面积越小,定子功率圆面积越小,电源提供给定子功率越小,电机实现高效率的节能运行。
2.斩波内馈调速控制器的硬件组成
斩波内馈控制器作为恒压供热控制系统的核心,要完成对系统所有输入信号的采集、输出单元的控制、控制流程及控制算法的实现等。
图3内馈调速功率圆示意图.gif
斩波内馈调速控制器硬件系统以AT89C52单片机为控制核心,包括输入、输出通道、显示键盘电路、电源电路。它以MCS一51为内核,与MCS一51系列的软硬件兼容。片内有闪存(Hash)存储器,和IBM个人计算机在软件上完全兼容,采用无源底板结构,将主板模块化,可以在故障时迅速替换,一般使用电子盘固化应用程序,还特殊设计了监视跟踪定时器,对于各种干扰造成的程序紊乱可在无人干预下自动复位。控制器的组成如图4所示。
图4控制器组成框图.gif
(1)单片机89C52的数据、地址和控制总线用于扩展A/D和D/A转换器、开关量输入输出缓冲以及显示段码输出;1/0接口接受按键输入、模拟IIC总线控制串行EEPROM、输出显示位扫描线及刷新看门狗定时器。
(2)采用MAX813L保护电路,具有上电掉电复位、手动复位、看门狗定时器等功能。
(3)采用GAL16V8芯片译码对外设芯片进行片选。
(4)单片机89C52通过ⅡC串行总线对串行EEPROM进行读写访问操作,系统设定的数据和一些掉电时需要保护的数据存储在串行EEPROM24C02中。
(5)供热母管压力信号和供热压力给定信号通过ADC0809进行A/D转换输入至单片机89C52。ADC0809是8位逐次逼近式、单片CMOS集成A/D转换器,具有锁存功能的8路模拟量多路开关,可对8路输入模拟量信号分时进行转换,还具有多路开关的地址译码和锁存电路、比较器、逐次逼近寄存器SAR、控制与时序电路等。
(6)单片机89C52对斩波内馈调速装置的逆变器的控制信号是通过并行接口芯片8155进行D/A转换获得,转换成低电压门极控制信号,来控制斩波器的自关断开关的门极,将斩波内馈调速装置内固定的直流电变成可调的直流电,再经过斩波内馈调速装置内的逆变器转换成三相交流电反送至电动机定子绕组。

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