390H发电机励磁系统节能分析.pdf

第38卷第9期
华电技术
Vol38 No9
2016年9月
Huadian Technologv
Sep.2016
390H发电机励磁系统节能分析
钮志峰
(江苏华电戚墅堰发电有限公司,江苏常州213011)
摘要:对美国CE公司生产的S109A燃气轮机联合循环机组配套的390H发电机励磁系统运行方式、空调系统运行情
况进行分析,制定出390H发电机励磁系统运行方式调氅和空调系统节能改进方案,并对390H发电机励磁系统采用的
节能方案在实际生产运行中的可行性、节能效果和经济效凎等进行分析,为提高机组整体运行的经济性提供参考。
关键词:发电机;励磁系统;空调;节能降耗
中图分类号:TM3
文献标志码:B文章编号:1674-1951(2016)09-0063-02
0引言
20~30℃;最大温度变化率,0.1℃/min;相对湿度
5%~95%;最大相对湿度变化率,1%/min
节能降耗始终贯穿于发电厂的设计、生产运行
全过程,目前节能降耗主要集中在大功率辅机所优2节能降耗分析及措施
化和运行方式的改进方面,经过长时间的运行管理
S109FA燃气轮机联合循环机组具有良好的启、
在这些方面节能降耗的技术已经非常成熟,很多节停调峰能力,在冬季天然气供应紧张时,机组长时间
能措施已经应用在新机组的设计中。但节能降耗涉处于条用状态。随着经济増速放缓,纯发电燃气轮
及发电机系统相对较少,发电机励磁系统作为耗电机年利用小时数逐年降低,目前大约在3500h以下
大户,消耗10%~20%的厂用电,在节能降耗方面(有些区域更底,例如浙江区域2016牛为1000h),
有一“定的挖掘空间。通过对江苏华电戚墅堰发电有全年机组停机备用时间较多。在机组停运期间按以
限公司(以下简称成墅堰发电公司)运行的美国CE往的运行方式,390H发电机励磁系统励磁变压器、
公司生产的S109FA燃气轮机联合循环机组配套的EX2100静止励磁装置及空调系统仍消耗大量电能。
390H发电机运行情況进行分析,提出优化励磁系统因此,进一步降低停机状态下励磁系统的能耗,对提
的运行方式和空调设备改进措施,以达到节能降耗高机组的经济性尤为重要
的日的,提高机组的整体经济性。
2.1机组运行情况
以2015年为例,对2台S109FA联合循环机组
1设备概况
停机备用情况进行统计分析,见表1。2台机组连续
成墅堰发电公同建有2套S109FA燃气轮机联停运Sd以上的次数为19次,总时间长达242d。
合循环机组,机组主要设备包括美国CGE公同生产
表1机组停运情况统计
的PC9351FA型燃气轮机、D10型汽轮机、390H型
项目
停运次数停运时间/d
全氢冷发电机及福斯特惠勒公同的三压再热自然循
连续5d以下
17
环余热钢炉。
1发电机停运情况莲续5d以上
11
390H1发电机励磁系统采用静止励磁方式,主要
“2发电机停运情況
设备包括接于6kV厂用母线上的HRCD-015-03
连5d以上
励磁变压器和EX2100静态励磁装置。EX2100静2.2励磁変节能降耗
止.磁装置由控制柜、辅助柜、功率柜等组成,集成
390H发电机励磁系统励磁变压器为千式变压
布置在独立励磁设备间。励磁设备间配置2台器,接于6kV厂用母线,发电机停运状态下,励磁变
30.6kW制冷量的空调米保证设备间温度、湿度在压器处于空载状态,需要消耗空截损耗,因此停用空
规定范围内,空调由可编程逻辑控制器(PIC)控制,载励磁变压器可以降低电耗
空调每6h自动进行轮换。
停用空载励磁变压器,主要涉及变压器频繁空载
EX2100静止励磁装置使用环境条件:温度,投切操作,会产生操作过电压、励磁涌流冲击、停电受
潮等问题,综合累积效应,频繁的空载投切变压器会
收稿日期:2016-04-19:修回日期:2016-07-12
对设备安全性及变压器使用寿命产生一定影响
华电技术
第38卷
结合表1可知,按预计励磁变压器连续空载5d护工作量和经济成本。
以上,每月每台励磁变压器空载投切操作次数平均
发电机励磁设备间主用空调投运时间已经超过
小于1次,空载投切操作次数能够被接受,不会危及10年,处于故障多发期,在机组运行期间,若主用空
设备的安全运行。
调出现异常,辅助空调可作为励磁设备间应急空调进
在实际运行中,发电机励磁系统预计连续备用行降温,起到应急备用的作用,防止机组因励磁间主
5d以上时停用空载励磁变压器。励磁变压器的答用空调?常导致励磁整流桥超温而引起故障停机。
量为3.300kV?A,空载损耗为12.5kW,按2015年
机组励磁系统备用状态下投运辅助空调,由于空
发电机励磁系统连续备用5d以上时间共计242d调功率较小,且采用变频技术,可以保持励磁间环境
计算,2台机红1年可以减少励磁变压器空载耗电温度在比较恒定的范固内,保证电子设备有稳定的运
72600kW?h。
行环境,避免电子元器件损坏
2.3励磁装置节能降耗
加装辅助空调后,在励磁系统备用时停运励磁间
E:X2100静态励磁装置配置2台整流桥,每台整空调,每日减少耗电约20kW?h(按主用空调制冷量
流桥有1组冷却风机,一般情况下风机保持连续运进行计算),对比见表2。按上述励磁系统备用时间
行。风机状况直接影响整流桥的正常运行,厂家建242d计算,2台机组1年可减少励磁间空调系统耗电
议风机应至少每4年更换一次,风机运行寿命约为9680kW?h,同时节约主用空调投运时间约2800h
35000h。
表2励磁间空调耗电对比
在机纽停运励磁系统备用状态下,励磁整流桥
日耗电量/
无热量产生,励磁整流桥风机只进行空气循环,増加
设备功率/kW运行状态
(⊥W?h
耗电并缩短风机使用寿命,同时增加整流桥内部设
励磁内机1.0连续运行
24.(0
备表面的积灰。
空调外机7
5 mil/h
14.4
在空载励磁変压器停运吋及时停运整流桥冷却
辅助空调
2.3
连续运行
18.4
风机,每台励磁整流桥风机功率为]kW,按励磁变2.5效益分析
压器空载停运242d计算,2台机组励磁整流桥风机
通过对390H发电机励磁系统实施节能降耗措
1年可减少耗电23232kW?h,1年节约风机运行寿
施,2台机组1年可节约励磁系统耗电约105
命约2800h,延长风机更换时间。
MW?h,减少励磁整流桥风机、主用空调运行时间
2.4励磁间空调节能降耗优化
约2800h;辅助空调的应用,保障了励磁设备间的环
EX20静态励磁装置设备布置在一个独立的境条件,满足EX2100静态励磁装置对环境的要求
励磁间内,励磁间配置2台制冷量为30.6kW的主保障励磁装置精密电子设备运行可靠性,同时,轴助
用定速空调,空调每6h自动进行轮换。为维持励空调可作为主用空调的备用,确保机组磁系统运
磁设备间的环境条件,空调保持连续投人运行。正
行的可苹性。
常励磁间空调温度设定为(24±2)℃,室内风机保
持连续运行。
结束语
励磁系统备用状态下,