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余热锅炉高压给水泵UPS电源改造

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2016-03-02 09:18:31 阅读:次【字体:

锅炉给水泵是锅炉安全稳定运行的基础,随着自动化技术在锅炉给水中的应用,现代锅炉液位自动调节系统已经成为安全稳定运行的关键。本文为解决现场电机停电问题,给电机增加了UPS备用电源,确保了现场安全生产。

型钢炼铁厂转底炉余热锅炉系统是利用主抽风机抽取转底炉中的高温废气,通过这部分余热给汽包升温产生蒸汽供热电厂发电使用,达到能源回收利用的目的。余热锅炉系统中高压给水泵的作用是往汽包中注水,是整个余热锅炉系统中正常水循环的基本保证,当高压给水泵因电源故障而导致停机,必将会影响到水循环的正常运行,一旦锅炉汽包内部水供应不足,会引起炉壁烧毁,甚至发生爆炸事故,造成重大财产损失或人身伤亡事故。

1 转底炉余热锅炉高压给水泵常见故障

(1)电机过热。对于采用电动机为动力的给水泵来讲,最为常见的故障就是电动机过热。转底炉余热锅炉系统中共有两台高压给水泵,分别由一台75KW电机带动,两台水泵来自不同的两路电源供电,正常生产时使用1#泵,2#泵作为备用。造成电动机过热的原因主要是由于电压偏高或偏低、传动不畅、通风系统故障或机组故障造成电动机过热。电动机过热严重时会造成绝缘烧坏、转子断条等情况发生。因此,在发现电动机过热时应采用气动其他动力方式,进行停机检修。电压原因造成的电动机过热应对电动机供电系统进行检查,通过恢复稳定供电解决锅炉给水泵电动机过热故障。另外传动不畅也会造成电动机过热,由于电动机与给水泵间的传动不畅造成电动机负载过大,出现小马拉大车的现象,电动机过载是温度升高电气系统采用传统的接触器控制方式,一旦出现电机过热故障必然导致电机跳电,从而影响到整个余热锅炉系统的正常水循环。

(2)外部电源故障,则主抽风机随之而停,不再抽取转底炉的热量,但在一定时间内汽包处仍然保持较高的温度,可将汽包内的水快速蒸发,这时如果持续为汽包注入一定量水即可缓解短时内高温蒸发引起的汽包水量不足。

(3)1#泵自身电源故障(如断路器故障等),主抽风机不停而持续抽取热量,不断的给汽包加热,为保证余热锅炉系统的正常水循环,需要开启备用高压水泵。这期间利用UPS电池组持续供电,便有充足的时间来切换到2#泵进行工作。

2 改进方法

结合余热锅炉高压给水环节的重要性,合理利用现有的空置设备,经过现场验证、讨论后提出为1#泵增加UPS不间断电源的创新方案,根据负载情况,HIPULSEU系列120KVA的UPS完全符合生产要求,方案可行。

2.1 UPS设计与工作原理

HIPULSEUUPS采用AC-DC-AC变换器,市电正常时,整流器和逆变器同时工作,给负载供电的同时对电池进行充电。当市电异常时,整流器停止工作,转由电池经逆变器向负载供电;若电池电压下降到放电终止电压,而市电还未恢复正常,UPS将关机。

2.2 电池组

UPS电池组由数个电池串联而成,为UPS逆变器提供额定直流输入电压。在本系统中选用的是12V,40A/h的电池,共32块串联。

同时选配与UPS相对应的标准电池开关盒,以便在维修和UPS出现故障时能够断开和电池的连接。电池开关盒内含电池开关控制板,可以检测电池运行工况,并具有受UPS控制电路控制的电子跳闸装置,如遇电池欠压导致逆变器锁定,则开关自动断开,避免电池过放电损坏,同时具有短路保护功能。

2.3 启动负载时对UPS的保护

UPS内部的功率元件都有一定的额定工作电流,冲击电流过大,会使功率元件寿命缩短甚至烧毁。本系统中高压给水泵额定电流为147A,通过钳形电流表实测电机启动电流可高达1100A,为了保护UPS,在该系统的设计中增加一台变频器,在启动时逐步提升负载电机的频率和电压,通过设定的时间达到额定的工作频率和工作电压的状态,这样电机在启动过程中的启动电流,就由过去不可控的过载冲击电流变成为可控的,减少对UPS的冲击。

2.4 UPS过载运行时的保护

如果UPS过载运行,在蓄电池供电过程中由于逆变器的过载保护功能,UPS会因过载而中断输出,从而造成不必要的损失。因投入大负荷非线性负载而形成瞬态浪涌过载输出局面时,不但保证了UPS逆变器的完好无损,而且还不会出现因逆变器输出过载能力差而转交流旁路供电的局面。这是因为当UPS在执行逆变器供电交流旁路供电切换操作的期间,有可能因不稳压的市电电源与具有稳压输出特性的逆变器电源之间的瞬态电压差过大而损坏UPS电源。

3 结语

在对电池组进行不间断浮充完全充电一星期后,经过现场测试电池后备时间长达20分钟,同时经试车在电源故障时UPS可自动转为电池供电,输出电压稳定,满足生产要求。锅炉给水泵是锅炉安全稳定运行的基础,随着自动化技术在锅炉给水中的应用,现代锅炉液位自动调节系统已经成为安全稳定运行的关键。给锅炉给水泵增加UPS备用电源,避免一旦锅炉汽包内部水供应不足,会引起炉壁烧毁,甚至发生爆炸事故,造成重大财产损失或人身伤亡事故,经济效益无法估计

编辑:Harris

 

关键词:ups电源参数/list-3-1.html


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