摘要：深圳市微能科技有限公司生產(chǎn)的大功率變頻器在貴州省甕安煤礦自備電廠35T/h循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機(jī)上得到了成功應(yīng)用，取得了良好的節(jié)能效果。本文給予詳細(xì)介紹。 關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床 風(fēng)機(jī) 變頻器 節(jié)能運(yùn)行 一、引言 我國電站鍋爐風(fēng)機(jī)雖已普遍采用了高效離心風(fēng)機(jī)，但實(shí)際運(yùn)行效率并不高。其主要原因之一是風(fēng)機(jī)的調(diào)速性能差，其二是運(yùn)行點(diǎn)偏離風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)。我國現(xiàn)行的火電設(shè)計規(guī)程規(guī)定：燃煤鍋爐的送，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕度分別為5%和5%～10%，風(fēng)壓裕度分別為10%和10%～15%。這是因為在設(shè)計過程中，很難準(zhǔn)確地計算出管網(wǎng)的阻力，并考慮到長期運(yùn)行過程中可能發(fā)生的各種問題，通常總是把系統(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng)壓作為選擇風(fēng)機(jī)型號的設(shè)計值。而風(fēng)機(jī)的型號和系列是有限的，往往在選用不到合適的風(fēng)機(jī)型號時，只好往大型號上靠。這樣，電站鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓裕度達(dá)20%～30%是比較常見的。 電站鍋爐風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓裕度以及機(jī)組的調(diào)峰運(yùn)行導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)與設(shè)計高效點(diǎn)相偏離，從而使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率大幅度下降。一般情況下，采用風(fēng)門調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)，在兩者偏離10%時，效率下降8%左右；偏離20%時，效率下降20%左右；而偏離30%時，效率則下降30%以上。對于采用進(jìn)口風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量的風(fēng)機(jī)，這是一個不可避免的損失�？梢姡娬惧仩t送、引風(fēng)機(jī)的用電量中，有很大的一部分是因風(fēng)機(jī)的型號與管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)不匹配及調(diào)節(jié)方式不當(dāng)而被調(diào)節(jié)門消耗掉的。因此，改進(jìn)離心風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式是提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，降低風(fēng)機(jī)耗電量的最有效的途徑。如果在風(fēng)機(jī)上加裝目前國內(nèi)已經(jīng)普遍采用的變頻器，對風(fēng)機(jī)電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)量的調(diào)節(jié)以滿足鍋爐負(fù)荷的變化，這樣就能將風(fēng)門調(diào)節(jié)中的能量損失節(jié)約下來。通過選型調(diào)研，決定采用深圳市微能科技公司生產(chǎn)的WIN—9PF系列大功率變頻器對35T/h流化床鍋爐的引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)實(shí)行變頻調(diào)速控制，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能效果。 二、系統(tǒng)設(shè)計 由于35T/h循環(huán)流化床鍋爐采用一臺鼓風(fēng)機(jī)（送風(fēng)機(jī)或一次風(fēng)機(jī)），280kW;一臺二次風(fēng)機(jī)，110 kW;一臺引風(fēng)機(jī)，355 kW。任何一臺風(fēng)機(jī)故障都會造成停爐停機(jī)事故，因此對調(diào)速系統(tǒng)可靠性的要求非常高。35T/h循環(huán)流化床鍋爐如圖1所示。 [align=center] 圖1 35T/h循環(huán)流化床鍋爐示意圖[/align] 為了保證風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，每臺變頻器都配備有手動工頻旁路裝置。當(dāng)變頻器因故障而退出運(yùn)行時，風(fēng)機(jī)電動機(jī)可以通過手動切換到工頻運(yùn)行。由于循環(huán)流化床鍋爐的特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)機(jī)故障時，只要及時關(guān)閉進(jìn)口風(fēng)門，鍋爐還能在短時間內(nèi)繼續(xù)燃燒，不會引起停爐故障。風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)一次結(jié)線采用標(biāo)準(zhǔn)的“一拖一”帶工頻旁路的設(shè)計方案，一次系統(tǒng)結(jié)線如圖2所示: [align=center] 圖2 風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)一次結(jié)線圖[/align] 三、應(yīng)用情況 35T/h循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)投運(yùn)后，通過實(shí)際生產(chǎn)期間對幾臺風(fēng)機(jī)工頻起動運(yùn)行和變頻起動運(yùn)行的大量對比測試，鍋爐風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速運(yùn)行后有明顯的優(yōu)勢. 1）改善起動性能、減小電網(wǎng)沖擊，引風(fēng)機(jī)電動機(jī)采用變頻器靜態(tài)起動，運(yùn)行人員通過DCS系統(tǒng)緩慢提升轉(zhuǎn)速至工作范圍，最大起動電流約為額定電流的0.8倍，避開了電動機(jī)6～8倍起動電流沖擊，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)上升，減小了對電網(wǎng)的沖擊。 2）減小了機(jī)械震動、噪聲和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性、延長了機(jī)械壽命。變頻調(diào)速時引風(fēng)機(jī)入口擋板全開，升降轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，慣性力矩減小，各部分力矩為最小，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動部件磨損最小，環(huán)境噪音降到最低。 3）利用變頻器對鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓力、風(fēng)量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程中平滑靈活可靠，同時解決風(fēng)門檔板線性差、調(diào)節(jié)延遲問題，特別在點(diǎn)爐初期和低負(fù)荷情況下，變頻調(diào)節(jié)非常方便平穩(wěn)、控制精度高、爐膛負(fù)壓容易控制，也非常穩(wěn)定。與擋板節(jié)流調(diào)節(jié)相比，變頻調(diào)節(jié)明顯地改善了調(diào)節(jié)性能。 四.節(jié)能效益分析 在鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行正常，熱負(fù)荷基本相等的工況條件下，對鍋爐風(fēng)機(jī)采用不同調(diào)節(jié)方式的風(fēng)量、風(fēng)壓、排煙量和耗電量進(jìn)行測試，得出的測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見表1。 [align=center]表1 采用不同方式調(diào)節(jié)風(fēng)壓、風(fēng)量時的排煙量、耗電量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 [/align] 變頻調(diào)速后,引風(fēng)機(jī)節(jié)電率為 五、投運(yùn)過程中出現(xiàn)的問題及處理辦法 1、由于電站鍋爐離心式送、引風(fēng)機(jī)是大慣量負(fù)載，投運(yùn)中多次出現(xiàn)減速時直流過電壓。這是因為未加制動單元和制動電阻的原因，只有將加、減速時間延長至300～350秒，并在電機(jī)停止和起動時加直流控制電壓才能解決。 2、由于投運(yùn)當(dāng)時正值盛夏，氣溫較高，送、引風(fēng)機(jī)由于功率較大，容易出現(xiàn)過熱停機(jī)保護(hù)。后來在控制柜和控制室內(nèi)增加散熱風(fēng)扇予以解決。 六、結(jié)語 實(shí)踐證明，微能大功率變頻器用于電站鍋爐送、引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改造，是十分成功的，并取得了良好的節(jié)能效果。其可靠性完全能滿足電站鍋爐風(fēng)機(jī)連續(xù)長時間運(yùn)行的需要，在風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的節(jié)能改造中有著廣闊的應(yīng)用前景。 作者簡介： 郭波（1962－），男，1982年畢業(yè)于東北工學(xué)院（現(xiàn)東北大學(xué)）自控系工業(yè)自動化專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位.現(xiàn)為貴州省節(jié)能技術(shù)檢測中心工程師.長期從事企業(yè)的節(jié)電技術(shù)改造工作,尤其對風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)改造、工業(yè)控制、無功補(bǔ)償?shù)确矫嬗胸S富的實(shí)踐經(jīng)驗. 徐甫榮（1946－）男1970年畢業(yè)于西安交通大學(xué)電機(jī)工程系發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專業(yè)，國家電力公司熱工研究院自動化所教授級高工，主要從事火電廠熱工自動化及交直流調(diào)速拖動技術(shù)的研究工作�，F(xiàn)為深圳微能科技公司高級技術(shù)顧問。