电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，属于电厂烟气净化技术领域，是针对现有引风机配电系统在使用时运行成本高的缺陷所提出，其包括：依次连接的电源开关柜、切换刀闸开关K1、变频模块、切换刀闸开关K2和电机，在变频模块的旁路设有工频模块，切换刀闸开关K1和切换刀闸开关K2用于选择切换变频模块启动或工频模块启动，工频模块包括降压电抗柜L和接触器QF，切换刀闸开关K1、降压电抗柜L和切换刀闸开关K2依次串联，接触器QF通过旁路与降压电抗柜L并联，形成工频启动运行回路；电机的铁芯长度大于现有铁芯长度，同时增加电机的线圈匝数。本实用新型专利技术可提高设备运行效率，节约运行成本。

【技术实现步骤摘要】
电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统
：本技术属于电厂烟气净化
，具体涉及电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统。
技术介绍
：在燃煤电厂烟气超低排放治理的系统设计中，往往需要增压风机对烟气增压，以抵消脱硫、除尘工艺设备对烟气的阻力。随着工艺的发展，引风机与增压风机合一已在电厂得到广泛应用，引增合一系统的引风机功率通常较大，因此引增合一系统的引风机对电机的启动提出了更高的要求。引增合一系统引风机的配置通常为离心式引风机-电机-变频器装置，但是变频器装置的故障率相对于离心式引风机、电机的故障率偏高。一旦引增合一系统引风机的停机将导致电厂锅炉的停运，直接影响电厂的生产，因此在引增合一系统引风机配电系统设计中要求变频器装置设计工频旁路功能，在变频器装置出现故障时，引风机可以在工频下启动、运行。常规离心式引风机的转子转动惯量较大，在满足引风机工频启动时，则需要增大1-2个电机的额定容量等级来提高电机的启动转矩，以满足离心式引风机的启动要求，因此增加了电机设备的一次采购投资。实际工程：引增合一系统在变频启动、变频运行时所选电机的额定功率为1250kW，在满足工频启动要求时，电机的额定容量需选择1800kW。电机额定容量的增大随之配套变频器的容量相应增加，又增加了变频器的一次采购成本。在投运后由于电机-变频器的额定容量增加将直接增大运行电耗。以1250kW引风机选型为例，在工频启动、运行的技术要求下需选用1800kW的电机，电机的效率约为95.8％，变频器装置的效率为95.5％，由以上设计数据可计算为满足工频启动引起的电机选型额定功率增大情况，每小时运行电耗增大约为47.85kW，按机组每年的运行小时数为4500h，每台电厂锅炉机组配备两台引风机，则每机组引增合一系统的年电耗增加约44万kW·h。造成了极大的资源浪费。
技术实现思路
：本技术为克服现有引增合一系统离心式引风机配电系统在使用时耗电大、投入成本高的缺陷，提供了一种电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，通过优化配电系统，降低配电系统的运行成本。本技术采用的技术方案在于：电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，包括：依次连接的电源开关柜、切换刀闸开关K1、变频模块、切换刀闸开关K2和电机，在变频模块的旁路设有用于工频启动电机的工频模块，所述切换刀闸开关K1和切换刀闸开关K2用于选择切换变频模块启动或工频模块启动，所述工频模块包括降压电抗器L和接触器QF，所述切换刀闸开关K1、降压电抗器L和切换刀闸开关K2依次串联，所述接触器QF通过旁路与降压电抗器L并联，形成工频启动运行回路；所述电机的铁芯长度大于现有铁芯长度，同时增加电机的线圈匝数。优选地，在工频侧启动时，将变频侧运行时电机所需铁芯长度延长5-7％，同时将缠绕在铁芯上的线圈匝数增加2或3匝。优选地，所述变频模块包括移相变压器和变频器，所述切换刀闸开关K1、移相变压器、变频器和切换刀闸开关K2依次串联，形成变频启动运行回路。优选地，在电源开关柜与切换刀闸开关K1之间串设有电容C1和带电显示器GK1。优选地，所述接触器QF与降压电抗器L并联后与切换刀闸开关K2之间旁设有电容C2和带电显示器GK2。优选地，所述电机为变频式电动机。本技术的有益效果是：本技术通过对现有电机的优化，来提高电机的启动转矩，从而实现引风机在工频启动时不需要采购大容量的变频器和电机，可有效提高设备的运行效率，同时降低设备的耗电量，节约了引风机的运行成本；而且为了减小引风机在工频启动对电网产生的冲击力，在工频启动运行回路中增设了降压电抗器。附图说明：图1为本技术的结构示意图；图2为电机中铁芯和线圈的位置关系图；其中：1电源开关柜、2带电显示器GK1、3切换刀闸开关K1、4变频模块、5移相变压器、6变频器、7工频模块、8降压电抗器L、9接触器QF、10切换刀闸开关K2、11带电显示器GK2、12电机、13电容C1、14电容C2、15铁芯、16匝线。具体实施方式：如图1所示，本技术为电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，包括：电源开关柜1、变频模块4和电机12，在变频模块4的旁路设有用于工频启动电机12的工频模块7，所述电机12为变频式电动机。所述电源开关柜1的输出端通过切换刀闸开关K13可选择性地与变频模块4或工频模块7的输入端连接，变频模块4和工频模块7的输出端可选择性地通过切换刀闸开关K210与电机12相连，并且在电源开关柜1与切换刀闸开关K13之间串设有电容C113和带电显示器GK12。所述工频模块7包括降压电抗器L8和接触器QF9，所述切换刀闸开关K13、降压电抗器L8和切换刀闸开关K210依次串联，所述接触器QF9通过旁路与降压电抗器L8并联，形成工频启动运行回路GPL，接触器QF9与降压电抗器L8并联后与切换刀闸开关K210之间旁设有电容C214和带电显示器GK211。由于引增合一系统的离心式引风机的单机容量较大，在变频器6出现故障时，引风机在工频启动运行回路GPL侧下启动，对供电电网的冲击较大，为此本实施例在工频启动运行回路GPL侧增设了降压电抗器L8，以减小引风机在工频启动运行回路GPL侧启动时，对电源电网产生的冲击。所述变频模块4包括移相变压器5和变频器6，所述切换刀闸开关K13、移相变压器5、变频器6和切换刀闸开关K210依次串联，形成变频启动运行回路BPL。本实施例通过对电机12启动特性的改造，进一步提高引风机配电系统在工频启动时的运行效率，具体方式为将现有电机12的铁芯长度加大，同时增大电机12的线圈匝数。所述电机12在额定容量不变的前提下，通过改变电机12相应设计参数以增大电机的启动转矩。启动转矩：MM＝Md-Mi式中：Md——动转矩，N·m，Mi——静摩擦力矩，N·m动转矩：式中：GD2——飞轮矩，N·m2，ω——角速度，rad/s，n——转速，r/min静摩擦力矩：式中：G——重力，N，μ——滑动摩擦系数，dn——轴颈直径，cm通过电机启动转矩的计算公式可知，将电机12的铁芯加长、线圈加大就可以增加电机的启动转矩，因此，引风机在变频启动运行回路BPL侧启动额定容量的前提下，通过对电机12在工频启动运行回路GPL侧启动特性的优化，选择与引风机配套的电机12和变频器6的相关容量，而不是根据引风机在工频启动运行回路GPL侧启动特性的要求，选择电机12的额定容量。首先，确定引增合一系统离心式引风机的配电系统，以烟气流量、压力为设计输入，确定引增合一系统引风机在变频启动运行回路BPL侧下配套电机-变频器的额定容量，额定容量确定后根据引风机本体，电机12本体的设计参数以表1为计算依据，表1引风机-电机的静摩擦力矩表根据表1并结合图2为依据确定引风机-电机的静摩擦力矩，进而计算启动引风机系统所需电机12的启动转矩，确定在工频启动运行回路GPL侧下所需的引风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，包括：依次连接的电源开关柜(1)、切换刀闸开关K1(3)、变频模块(4)、切换刀闸开关K2(10)和电机(12)，在变频模块(4)的旁路设有用于工频启动电机(12)的工频模块(7)，所述切换刀闸开关K1(3)和切换刀闸开关K2(10)用于选择切换变频模块(4)启动或工频模块(7)启动，其特征在于，所述工频模块(7)包括降压电抗器L(8)和接触器QF(9)，所述切换刀闸开关K1(3)、降压电抗器L(8)和切换刀闸开关K2(10)依次串联，所述接触器QF(9)通过旁路与降压电抗器L(8)并联，形成工频启动运行回路；所述电机(12)的铁芯长度大于现有铁芯长度，同时增加电机(12)的线圈匝数。/n

【技术特征摘要】
1.电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，包括：依次连接的电源开关柜(1)、切换刀闸开关K1(3)、变频模块(4)、切换刀闸开关K2(10)和电机(12)，在变频模块(4)的旁路设有用于工频启动电机(12)的工频模块(7)，所述切换刀闸开关K1(3)和切换刀闸开关K2(10)用于选择切换变频模块(4)启动或工频模块(7)启动，其特征在于，所述工频模块(7)包括降压电抗器L(8)和接触器QF(9)，所述切换刀闸开关K1(3)、降压电抗器L(8)和切换刀闸开关K2(10)依次串联，所述接触器QF(9)通过旁路与降压电抗器L(8)并联，形成工频启动运行回路；所述电机(12)的铁芯长度大于现有铁芯长度，同时增加电机(12)的线圈匝数。


2.如权利要求1所述的电厂烟气脱硫引增合一系统离心式引风机配电系统，其特征在于：在工频侧启动时，将变频侧运行电机所需铁芯长度延长5-7％，同时将缠绕在铁芯上的线圈匝数增加2或3匝。

【专利技术属性】
技术研发人员：李录强，高原，安岩，王铁军，杨维本，梁景彪，陈哲，孙维民，关世睿，王仁舟，姜开宇，李路明，沈荣澍，高新宇，
申请(专利权)人：哈尔滨锅炉厂环保工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23