给水变频技术在垃圾焚烧发电中的应用

摘要：从变频技术的基本原理入手，通过讲述垃圾焚烧发电中给水变频技术运用的特点及实际运行效果，进一步阐明了变频技术在焚烧发电中的各项功能与优点。
关键词：垃圾发电；节能改造；变频器；给水泵
1概述
　　城市生活垃圾所造成的生态、环境污染已成为一个社会问题，日益引起人们的关注和重视，对其进行减量化、资源化、无害化处理，既是人类环境保护的需要，也是社会发展对有价值物质回收利用的需要。垃圾焚烧发电正成为人类解决这一难题的有效手段。同样在垃圾焚烧发电中，使用各类水泵的数量也比较多，在一般的焚烧发电系统中，传统的给水控制一般均以电气工频方式启动给水泵并持续运行，用回流阀降低水压，控制压力至合理范围，并以调节阀来控制流量的方式来实现。在长期运行过程中，其控制方式简单有效、价格低廉、维护方便等优点得到了充分体现。宁波枫林绿色能源开发有限公司现有3台350吨垃圾焚烧炉，给水方式采用母管分段制，配备五台给水泵均为工频运行，其中一台给水泵电机的功率为132kW，其余四台功率为160kW。
2生产中存在的问题
　　锅炉给水泵作为发电厂的主要辅助设备，是发电厂中单位耗电较大的设备，其耗电量直接影响发电厂厂用电率。为给水调节阀提供较大的压力，提高水位调节品质。由于垃圾焚烧发电厂的生产工艺特点与常规火电厂有较大区别，使得余热锅炉经常在偏离额定工况的情况下运行，而且负荷波动大，厂用电率高。给水母管的压力在6．3～6．9MPa之间，而实际满足锅炉给水要求的正常压力则为5．0MPa左右。因此，造成电动锅炉给水泵能量损失大、电机运行效率低等情况的发生，使得厂用电率大大提高，为此垃圾焚烧发电厂锅炉给水泵存在很大节能潜力。
3改造措施
3.1二用一备的运行模式
　　锅炉给水改造的方案为“二用一备”的运行方式，也就是说：二台给水泵以变频方式在锅炉日常运行过程中提供稳定的给水量，第三台给水泵也以变频“热备”至系统出口母管阀门全开状态，当系统上水需求量超过“二用”给水泵所能提供的最大流量时即两台变频器输出频率均升至50HZ时，“热备”以自动或手动的方式并入系统提供足够大的给水流量，满足锅炉使用及安全可靠的运行，而当系统上水量需求量下降时，又可以按需退出运行，恢复“热备”状态。而剩余的二台给水泵则以工频“冷备”方式备用，可以在变频器系统故障下，替代故障设备恢复设备供水，保证系统安全运行。锅炉给水系统管网参数为：给水母管Ф133mm，再循环母管Ф57mm，给水泵进口管Ф108mm，泵出口管Ф89mm。高压变频器控制给水泵投用后，当焚烧炉负荷发生变化引起余热锅炉产汽量变化时，锅炉给水流量调节以变频器调节为主、其它方式调节为辅。图1所示为锅炉给水系统工艺流程图。

图1 锅炉给水系统工艺流程图
4给水泵变频系统的特点及运行效果
　　本次改造是由给水泵、变频器、可编程控制器、各类远传压力流量传感器、电动阀门等相关电气控制部件组成的电气控制系统，是一套具有变频调速、全自动闭环控制功能的机电一体化控制系统，可以保证锅炉给水系统安全、准确、可靠、稳定地运行。目前，该系统运行状态良好，变频器调节节能效果十分明显，具有以下特点：