普传PI9000系列变频器在汽轮(ORC 余热发电)发电机的应用

普传PI9000系列变频器在汽轮(ORC 余热发电)发电机的应用

一、概述

低温余热发电技术是工业废热动力利用的一个很好途径,通过对400℃以下低温余热动力的利用,不但可以回收大量余热,全系统的热能利用率也显著提高,产生较好经济效益,并通过温度降低后,沉降一部分尘粒,这对减轻环境污染以及选择除尘器都是有利的,从而获得良好效益。ORC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用。余热发电主要应用在以下几方面:

1、工业废弃蒸汽

废弃蒸汽温度较低、含水量大,不能直接进入蒸汽轮机。使用低沸点的有机工质回收其热能,驱动汽轮发电机组,将低品位余热转化为高品位能源——电能。

2、循环热水(石化、油田、矿井、太阳能光热)

工厂循环热水,用以满足生产工艺需要、冬夏季供暖制冷。配套有机工质汽轮机余热发电可充分利用其余热,达到供暖、制冷、发电综合利用。

3、低温烟气(钢铁、水泥、陶瓷、玻璃等工业窑炉烟气)

工业窑炉排烟余热可通过蒸汽余热锅炉回收,使用有机工质汽轮发电系统可回收更多低品位热量,将余热利用进行到更深入的程度。

4、发动机余热

船用柴油发动机等设备的排烟温度较高,配备启停快捷的有机工质汽轮发电机组,不仅能利用余热供电,并最大程度消除船舶热污染。

 

二、低温余热发电技术工艺流程图

 


 

三、汽轮发电机工作原理图及概述

利用有机工质低沸点的物理性质,通过膨胀机将低温的热能转化成高品质的机械能,进而由发电机转化为电能。工质液体经蒸发器与低温热源换热蒸发为饱和或过热的蒸汽,推动膨胀机做功,将携带的热能转化为机械能,再由发电机进一步转化为电能,膨胀后的乏汽进入冷凝器冷凝为饱和液体,经工质循环泵加压进入蒸发器,完成循环,流程如下图:

1、设备总图如下:

 


 

2、变频器现场

 

 


 

四、变频器控制原理图

 


 

五、变频器参数设置

电机控制方式:无 PG 矢量控制 F0.00=0;

频率源主设:模拟量 AI1 给定 F0.03=2;

命令源选择:端子台控制 F0.11=1;

加速时间:F0.13=80S;

减速时间:F0.14=40S;

AI1 最小输入值:F1.12=2(4mA) ;

AI1 最大输入值:F1.14=10(20mA) ;

AI1 最小输入值对应频率:F1.12=0%(0Hz) ;

AI1 最大输入值对应频率:F1.15=66%(33Hz) ;

继电器 1 输出功能选择:F2.01=1 变频运行信号输出;

继电器 2 输出功能选择:F2.05=2 变频故障信号输出;

DA1 输出功能选择:F2.07=0 变频器运行频率;

电机参数组 b.00~b.05 按电机铭牌参数设置并静止自学习;

注:变频器控制板需将 AI1DA1 改为电流信号(出厂默认为电压信号),分别将 J3跳线 1-2 脚短接,将 J2 跳线 1-2 脚短接。

 

六、结论

ORC汽轮机循环泵改用变频器后,在降低泵转速运行的同时,噪音大幅度地降低,大幅度降低厂用电率,减少发电成本,提高企业的竞争能力。


 
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