Способ оптимизации режимов работы дымососов и энергетических параметров их асинхронных двигателей Ташкентской ТЭС



Рассмотрены вопросы оптимизации процесса горения в топке с помощью применения частотно-регулируемого асинхронного электропривода в односкоростных асинхронных двигателях, применяемых в дымососах ТашТЭС, и экономии электроэнергии в управлении электроприводом.

Ключевые слова: дымосос, асинхронный двигатель, частотно-регулируемый электропривод, экономичный закон, формула Клосса

The questions of optimization of process of burning are considered in heating with a help by application of the frequency-managed asynchronous drive in the onespeed asynchronous engines applied in the induce-draught fans of ТаshТESи of economy of electric power in a management by an electromechanic.

Установки собственных нужд являются важными элементами электрических станций. Повреждения в системе собственных нужд электростанций неоднократно приводили к нарушению работы электростанций в целом и развитию аварию в энергосистемах.

Состав электроприемников собственных нужд, потребляемая ими мощность и энергия зависят от типа электростанции, вида топлива, мощности агрегатов и т. п.

Для тепловой электрической станции (ТЭС) величина максимальной нагрузки собственных нужд по отношению к установленной мощности электростанций составляет 5–7 %, расход электроэнергии в процентах годовой выработанной составляет 8–10 % и суммарный коэффициент спроса на установленную мощность электроприемников собственных нужд равно к_с = 0,8.

Электроприемники собственных нужд делятся на ответственные и неответственные. К ответственным относят электроприемники, выход из строя которых может привести к нарушению нормальной работы или аварии на ТЭС. Такие электроприемники требуют надежного питания.

Основным приводов механизмов собственных нужд являются асинхронные двигатели с к. з. ротором различных исполнений. Для тихоходных механизмов, а также для очень мощных механизмов находят применения синхронные двигатели.

На ТЭС обычно имеются два напряжения собственных нужд: высшее (3, 6 или 10 кВ) и низшее (380/220 В) с заземленной нейтралью трансформаторов.

Ташкентская ТЭС работает на природном газе и имеет 12 котлоагрегатов. В собственных нужд ТЭС используются тягодутьевые вентиляторы в топках сжигания газа, дымососы и множество насосов различного назначения.

На котлоагрегатах № 2, установлены электродвигатели дымососа типа ДАЗО-1910–12У1 в односкоростном исполнении со своей маслостанцией для смазки подшипников. На котлах блоков № 8, 9, 10 ВГД также установлены электродвигатели типа ДАЗО в односкоростном исполнении. На котлоагрегатах 3, 4 установлены двигатель типа ДАЗО На остальных котлах установлены электродвигатели типа АО-1 14–6, А-1 14–6М, АЗ-12–38–6Л, технические характеристики представлены в табл. 1. Электродвигатели типа ДАЗО-191–1241, напряжением 6 кВ, мощностью 1700 кВт, ток статора равен на 216 А, номинальная скорость равен 496 об/мин, КПД = 94 % [1].

Пуск двухскоростных электродвигателей должны производиться только с первой скорости. Переход на вторую скорость разрешается только после того, как электродвигатель развернется до номинальной скорости вращения. Переход с низшей скорости на высшую и наоборот, соответствует пуску электродвигателя, хотя условия пуска при этом значительно облегчены. Последующие пуски электродвигателя допускаются по истечении 30 мин.

В подшипниках монтируются термосигнализаторы для контроля температуры подшипников. Температура вкладышей подшипников не должна превышать 80 ⁰С. Электродвигатели типа ДАЗО имеют двойную систему вентиляции:

− внутреннюю замкнутую, радиально-аксиальную;

− наружную разомкнутую, аксиальную.

На электродвигателя предусмотрены уплотнения размерах типа ДАЗО, установленных на котлах с 1 пр № 12 реконструирована система охлаждения на разомкнутый цикл охлаждения со снятием боковых крышек от электродвигателей.

Поскольку в дымососах ТашТЭС использованы нерегулируемые высоковольтные асинхронные двигатели. Применение в качестве электроприводов дымососов частотно-регулируемых асинхронных электроприводов с полупроводниковыми преобразователями частоты обеспечивает (рис. 1):

− полное устранение токовых перегрузок двигателя и исключение проскальзывания ремней;

− снижение потребляемой электроэнергии на 10 %...50 % благодаря отказу от регулирования шиберами;

Рис. 1. Часть технологической схемы ТашТЭС

− автоматическое поддержание давления и разряжения в воздуховодах при изменениях режимов работы оборудования;

− исключение необходимости перезапуска всего технологического процесса после кратковременных отключений питающей сети благодаря безударному повторному включению на вращающийся двигатель (функция «подхват»);

− возможность точной дозировки и повышение КПД процессов горения. В результате расход топлива снижается на 3 %...10 % при той же производительности котла.

Для экономии электроэнергии в асинхронном электроприводе дымососа в динамических и статических режимах работы будем использовать для асинхронного электропривода дымососа современный частотно-регулируемый асинхронный электропривод с высоковольтным преобразователем частоты типа ВПЧА.

Рис. 2. Функциональная схема высоковольтного преобразователя частоты типа ВПЧА: СД — сетевой дроссель, В — выпрямитель, Ф1 — сглаживающий фильтр постоянного тока, И — инвертор, СФК — силовой фильтр компенсатор, СУ — система управления, ПУ — пульт управления, АСУ — автоматическая система управления

Расчет механической характеристики частотно-регулируемого асинхронного двигателя дымососа 2ДС ТашТЭС. Основные номинальные данные асинхронного двигателя представлены в табл. 1. определим остальные номинальные данные АД: потребляемая полная мощность коэффициент мощности активная и реактивная мощности: и приведенный ток ротора синхронная скорость номинальное скольжение номинальный электромагнитный момент .

По формуле Клосса [2] для частотно регулируемого АД дымососа рассчитываем механическую характеристику (см. рис. 3) [2, 3]. Напряжение в статорной обмотке будет регулироваться по экономичному закону в функции регулируемой частоты:

где относительное значение напряжения статора; относительное значение частоты напряжения статора; относительное значение момента сопротивления дымососа.

Рис. 3. Механическая характеристика частотно-регулируемого АД дымососа: М — механическая характеристика АД; М_С — момент сопротивления дымососа

Благодаря применению для управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода экономического закона, мощность управления во время регулирования скорости дымососов уменьшится примерно на 15–25 % от сети.

Таким образом, использование для управления АД дымососов частотно-регулируемого асинхронного электропривода позволяет не только оптимизировать процесс горения в топке природного газа, но и экономить электроэнергию в управлении их АД на 15–25 %, что существенно улучшает экономические параметры самого электропривода.

Литература:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/ТаашТЭС.
2. Ҳошимов О. О., Имомназаров А. Т. Электр юритма асослари. 1 — қисм Олий ўқув юртлари учун ўқув қўлланма. — Тошкент: ТДТУ, 2004. — 194 б.
3. Браславский И. Я., Ишматов З. Ш., Поляков В. Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. — Москва, ACADEMA, 2004. — 280c.
4. www. Induktory.