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國(guó)內(nèi)首套柴油發(fā)電機(jī)余熱海水淡化示范系統(tǒng)成功出水
近日,由廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所和南方海上風(fēng)電聯(lián)合開(kāi)發(fā)有限公司在珠海桂山島聯(lián)合共建的柴油發(fā)電機(jī)組缸套冷卻水廢熱驅(qū)動(dòng)的海水淡化示范系統(tǒng)成功調(diào)試出水,水質(zhì)達(dá)到 飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該套海水淡化裝置額定日產(chǎn)淡水60噸,為模塊化緊湊設(shè)計(jì)。其應(yīng)用對(duì)解決海島淡水資源短缺問(wèn)題具有重大意義。
目前的海水淡化技術(shù)有熱法和膜法兩種,兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但都需要消耗大量的能源,屬于高耗能產(chǎn)業(yè)。為此, 廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新,通過(guò)回收柴油發(fā)電機(jī)組缸套冷卻水廢熱,并采用低溫多效蒸餾技術(shù)進(jìn)行淡化海水,大幅降低海水淡化的能耗。該海水淡化示范系統(tǒng)與一臺(tái)1000kW的柴油發(fā)電機(jī)配套,額定產(chǎn)水量為60噸/天,對(duì)于發(fā)電機(jī)組實(shí)際發(fā)電負(fù)荷變化系統(tǒng)具有自適應(yīng)功能,可在30%~負(fù)荷范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行,滿足150-300人的每日消耗淡水的需求。該項(xiàng)目得到了廣東省科技重大科技專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持,具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),已獲得多項(xiàng)授權(quán)發(fā)明 。
此外,該新技術(shù)有廣泛的應(yīng)用前景,可利用包括柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排出的廢熱、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排出的余熱在內(nèi)的各類低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè),如海島(具有柴油發(fā)電機(jī))、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠(yuǎn)洋船舶,同時(shí)也適用于內(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程廢熱中水純化。
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電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行技術(shù)措施
發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),向系統(tǒng)提供有功的同時(shí)還提供無(wú)功,定子電流滯后于端電壓一個(gè)角度,此種狀態(tài)即遲相運(yùn)行。當(dāng)逐漸減少勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)從向系統(tǒng)提供無(wú)功而變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無(wú)功,定子電流從滯后而變?yōu)槌鞍l(fā)電機(jī)端電壓一個(gè)角度,此種狀態(tài)即進(jìn)相運(yùn)行。同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)較遲相運(yùn)行狀態(tài)勵(lì)磁電流大幅度減少,發(fā)電機(jī)電勢(shì)Eq亦相應(yīng)降低。從P-功角關(guān)系看,在有功不變的情況下,功角必將相應(yīng)增大,比值整步功亦相應(yīng)降低,發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性下降。其穩(wěn)定極限與發(fā)電機(jī)短路比,外接電抗,自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器性能及其是否投運(yùn)等有關(guān)。
進(jìn)相運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)定子端部漏磁較遲相運(yùn)行時(shí)增大。特別是大型發(fā)電機(jī)線負(fù)荷高,正常運(yùn)行時(shí)端部漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進(jìn)相運(yùn)行時(shí)因?yàn)槁┐旁龃?,溫升加劇。進(jìn)相運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)端部電壓降低,廠用電電壓也相應(yīng)降低,如果超出10%,將影響廠用電運(yùn)行。
因此,同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行要通過(guò)試驗(yàn)確定進(jìn)相運(yùn)行深度。即在供給一定有功狀態(tài)下,吸收多少無(wú)功才能保持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求。
進(jìn)相運(yùn)行進(jìn)相運(yùn)行現(xiàn)象:
1、勵(lì)磁電流大幅度減少;
2、發(fā)電機(jī)定子電壓降低;
3、發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷變?yōu)樨?fù)值。
相運(yùn)行進(jìn)相運(yùn)行危害:
1、增加發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷,將使發(fā)電機(jī)向不穩(wěn)定方向發(fā)展,易造成發(fā)電機(jī)失穩(wěn)運(yùn)行甚至系統(tǒng)振蕩事故。
2、繼續(xù)減少發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)進(jìn)相深度增加,可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動(dòng)作或發(fā)電機(jī)失穩(wěn)運(yùn)行。
3、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,定子電流增加,定子發(fā)熱增加;發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí),定子端部漏磁通變化比增大,使得端部發(fā)熱嚴(yán)重,發(fā)電機(jī)定子線圈溫度將持續(xù)上升。
4、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,發(fā)電機(jī)出口電壓降低,使得6KV母線電壓降低。設(shè)有低電壓保護(hù)的高壓電動(dòng)機(jī)將跳閘;運(yùn)行中的各電氣設(shè)備,因母線電壓降低,電流增大,導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)損壞設(shè)備絕緣。
該廠母線電壓考核范圍為230—235KV,在電網(wǎng)某些運(yùn)行方式下,會(huì)出現(xiàn)我廠發(fā)電機(jī)無(wú)功減至 但是母線電壓仍然高出235KV,此時(shí)應(yīng)考慮發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行。
一、運(yùn)行人員要密切監(jiān)視220KV母線電壓和機(jī)組有功、無(wú)功負(fù)荷,當(dāng)母線電壓超過(guò)235 KV時(shí),必須控制發(fā)電機(jī)組功率因數(shù)達(dá)到0.99以上。當(dāng)機(jī)組功率因數(shù)已達(dá)0.99以上,母線電壓接近控制上限值時(shí),值長(zhǎng)應(yīng)主動(dòng)向上級(jí)調(diào)度匯報(bào),根據(jù)上級(jí)調(diào)度的命令調(diào)整機(jī)組無(wú)功出力,直至進(jìn)相運(yùn)行。
二、發(fā)電機(jī)是否進(jìn)相運(yùn)行由值長(zhǎng)統(tǒng)一命令執(zhí)行,在進(jìn)相運(yùn)行前應(yīng)匯報(bào)上級(jí)調(diào)度發(fā)電機(jī)帶無(wú)功及220KV母線電壓情況,并請(qǐng)示上級(jí)調(diào)度申請(qǐng)進(jìn)相運(yùn)行,如上級(jí)調(diào)度未許可則申請(qǐng)220KV母線電壓超限點(diǎn)免考核,未經(jīng)上級(jí)調(diào)度許可不得擅自進(jìn)相運(yùn)行。
三、機(jī)組在不同運(yùn)行方式下進(jìn)相運(yùn)行規(guī)定:
1、單機(jī)運(yùn)行時(shí)原則上不進(jìn)相運(yùn)行,但在春節(jié)等特殊方式下除外。
2、雙機(jī)運(yùn)行時(shí)原則上一臺(tái)機(jī)進(jìn)相運(yùn)行,另一臺(tái)機(jī)組保持高功率因數(shù)遲相運(yùn)行,即控制無(wú)功盡量在小范圍。但在春節(jié)等特殊方式下可以同時(shí)進(jìn)相運(yùn)行。
3、在考慮進(jìn)相運(yùn)行的機(jī)組時(shí),該機(jī)組運(yùn)行情況應(yīng)保持穩(wěn)定。否則考慮另一臺(tái)機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行,當(dāng)兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行都不穩(wěn)定時(shí),應(yīng)向上級(jí)調(diào)度說(shuō)明詳細(xì)情況,并按照調(diào)度命令執(zhí)行。
4、若兩臺(tái)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí),考慮兩臺(tái)機(jī)同時(shí)進(jìn)相,且兩臺(tái)機(jī)進(jìn)相深度應(yīng)保持平衡。
四、連續(xù)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)6小時(shí)。
五、進(jìn)相運(yùn)行時(shí),應(yīng)專設(shè)監(jiān)盤人員,并嚴(yán)格按照上級(jí)調(diào)度命令進(jìn)行。
六、在發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行期間,無(wú)值長(zhǎng)允許任何崗位人員不得私自啟動(dòng)6KV轉(zhuǎn)機(jī),包括輸煤、脫硫、化學(xué)、水源地,否則將按嚴(yán)重違反生產(chǎn)調(diào)度紀(jì)律處理!待啟動(dòng)6KV轉(zhuǎn)機(jī)前,值班員需將6KV廠用母線電壓調(diào)整至6.1KV以上,在啟動(dòng)電泵、循泵、增壓風(fēng)機(jī)等大容量設(shè)備需將6KV廠用母線電壓調(diào)整至6.45KV以上。
七、進(jìn)相運(yùn)行時(shí)操作:在進(jìn)相運(yùn)行前,請(qǐng)示上級(jí)調(diào)度解除AVC裝置自動(dòng),手動(dòng)減少發(fā)電機(jī)勵(lì)磁,發(fā)電機(jī)在減少無(wú)功操作時(shí),要循序漸進(jìn)緩慢進(jìn)行,嚴(yán)禁超調(diào)度規(guī)定進(jìn)相深度值。進(jìn)相結(jié)束后,手動(dòng)增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁,使之恢復(fù)正常運(yùn)行方式觀察五分鐘無(wú)異常后,投入AVC自動(dòng)。在手動(dòng)調(diào)整期間應(yīng)保持220KV母線電壓合格。
八、進(jìn)相運(yùn)行期間監(jiān)視參數(shù):發(fā)電機(jī)出入口風(fēng)溫、定冷水、氫氣壓力;定子鐵芯及鐵芯端部溫度、定子線圈各部溫升、溫差不超過(guò)規(guī)定允許值、軸振不超過(guò)允許值;定子電流、勵(lì)磁電流、端電壓、勵(lì)磁變高壓側(cè)電流、滑環(huán)溫度、勵(lì)磁變溫度不超過(guò)允許值;上述參數(shù)每小時(shí)檢查一次。
九、進(jìn)相運(yùn)行參數(shù)控制:
1、任一段6KV廠用母線電壓不得低于5.8KV,0.4KV母線電壓不得低于0.36KV(照明段除外),發(fā)電機(jī)端電壓不得低于20KV,220KV母線電壓230—235KV,功率因數(shù)不得低于0.95。
2、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)功角不得大于60度,防止系統(tǒng)沖擊破壞發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定而造成發(fā)電機(jī)震蕩。
3、進(jìn)相深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)(二零零九年河南省電力實(shí)驗(yàn)院):
4、根據(jù)我廠實(shí)際情況且在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上再留有充分進(jìn)相裕度,現(xiàn)規(guī)定:發(fā)電機(jī)進(jìn)相深度限制不得超過(guò)調(diào)度規(guī)定的進(jìn)相深度。
5、在機(jī)組負(fù)荷大于500MW情況下需要進(jìn)相時(shí),應(yīng)向上級(jí)調(diào)度充分說(shuō)明此時(shí)進(jìn)相運(yùn)行危險(xiǎn)性,并按上級(jí)調(diào)度命令處理。
十、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行必要條件:勵(lì)磁系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行,勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)器無(wú)異常報(bào)警信號(hào);低勵(lì)限制、失磁保護(hù)投入。
十一、進(jìn)相運(yùn)行機(jī)組應(yīng)具備雙向無(wú)功表,自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置正常投入,其低勵(lì)定值應(yīng)按滿足進(jìn)相運(yùn)行進(jìn)行整定。
十二、若進(jìn)相運(yùn)行引起系統(tǒng)故障時(shí),應(yīng)立即恢復(fù)原運(yùn)行方式。
十三、進(jìn)相運(yùn)行期間做好事故預(yù)想,在值班日志做好進(jìn)相運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)相深度及命令人等相關(guān)記錄。
十四、進(jìn)相運(yùn)行期間事故處理:
1、若發(fā)電機(jī)出現(xiàn)機(jī)端電壓越下限,應(yīng)立即停止進(jìn)相并匯報(bào)上級(jí)調(diào)度,積極恢復(fù)6KV母線電壓不超過(guò)規(guī)定值,確保廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定。
2、運(yùn)行期間參數(shù)異常達(dá)到停機(jī)值則應(yīng)申請(qǐng)停機(jī)。
3、若震蕩或者失去同步時(shí),應(yīng)立即增加勵(lì)磁電流,同時(shí)減少有功負(fù)荷,恢復(fù)正常運(yùn)行方式,若在1分鐘內(nèi)不能恢復(fù)則申請(qǐng)停機(jī),待系統(tǒng)正常后再申請(qǐng)并網(wǎng)。
4、發(fā)電機(jī)失磁,若失磁保護(hù)動(dòng)作跳閘,則按發(fā)電機(jī)跳閘處理,若保護(hù)未動(dòng)作則應(yīng)立即解列發(fā)電機(jī)。
5、在進(jìn)相運(yùn)行過(guò)程中若發(fā)生異常情況,應(yīng)及時(shí)匯報(bào)調(diào)度。
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