第12卷第4期重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報007年12月Vol. 12No 4Journal of Chongqing Electric Power CollegeDec.2007引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造李躍輝,馬興義(中山嘉明電力有限公司橫門電廠,廣東中山528437)【摘要】針對發(fā)電機(jī)組在增減負(fù)荷和變工況過程中因采用引風(fēng)機(jī)入口擋板開度來調(diào)節(jié)機(jī)組的運(yùn)行將導(dǎo)致大量節(jié)流損失、磨損嚴(yán)重、調(diào)節(jié)遲緩等缺點(diǎn)。中山橫門電廠125MW汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)采用高壓變頻調(diào)速技術(shù),進(jìn)行節(jié)能改造,保證引風(fēng)機(jī)變頻改造后滿足燃燒工況需要及爐膛燃燒以及變頻器安全運(yùn)行等問題【關(guān)健詞】變頻器;節(jié)能;引風(fēng)機(jī)【中圖分類號】TK22326【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】008-8032(2007)04-0017-04目前,在我國電源結(jié)構(gòu)中,火電占74%(發(fā)電大。機(jī)組在額定負(fù)荷運(yùn)行時,引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口擋板開量占80%),而一般的火電機(jī)組,其廠用電一般占度在20%左右,電機(jī)電流在60A左右,形成“大馬發(fā)電量的4%~7%。拖動大容量風(fēng)機(jī)、水泵類輔拉小車”的現(xiàn)象,導(dǎo)致節(jié)流損失嚴(yán)重能耗較大。第機(jī)的高壓廠用電動機(jī)的耗電量占廠用電的80%左一不僅浪費(fèi)電能,而且擋板及煙道受到較大沖擊,右。因此火電機(jī)組及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能工作是非噪聲大,磨損嚴(yán)重;第二電機(jī)直接起動,起動電流也常重要的。另一方面,為適應(yīng)電廠的調(diào)峰,必須實大對電機(jī)不利;再則還有擋板調(diào)節(jié)動作遲緩執(zhí)行時調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵的流量,以致這些設(shè)備的負(fù)荷變機(jī)構(gòu)故障多。為了降低廠用電率,實現(xiàn)節(jié)能降耗,化范圍很大。目前調(diào)節(jié)流量的方法多為節(jié)流調(diào)節(jié),增加發(fā)電量,決定采用高壓變頻調(diào)速技術(shù),對2#爐由于這種調(diào)節(jié)方法僅僅是改變了通道的通流阻抗,兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造而驅(qū)動源的輸出功率并沒有改變,所以浪費(fèi)了大量能源。隨著電力行業(yè)改革的不斷深化采取廠網(wǎng)分2改造方案開競價上網(wǎng)、降低廠用電率降低發(fā)電成本以提高2.1一次系統(tǒng)出廠電價的競爭力成為各個電廠的當(dāng)務(wù)之急。因每臺引風(fēng)機(jī)安裝一臺高一高變頻器,采用“而采用變頻調(diào)速技術(shù)對這些輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行改造以拖一”帶手動工頻旁路的結(jié)構(gòu)方案。主要設(shè)備有達(dá)到節(jié)能目的是非常必要的。6kV母線、原6kⅤ開關(guān)、輸入隔離開關(guān)、移相變壓1改造前狀況器、變頻器、輸出隔離開關(guān)、旁路開關(guān)、原引風(fēng)機(jī)。其系統(tǒng)如圖1所示。中山嘉明電力有限公司橫門電廠現(xiàn)有的兩臺125MW汽輪發(fā)電機(jī)組,每臺爐配置兩臺Y4-732.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹11NO5D離心式引風(fēng)機(jī),分A、B兩側(cè)對稱布置DHVECTOL-D系列無電網(wǎng)污染高壓大功率將煙氣引致煙囪入口。機(jī)組正常運(yùn)行時兩臺引風(fēng)變頻器,是采用多重化技術(shù)的直接“高一高”變換機(jī)都運(yùn)行保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓。機(jī)組在加負(fù)荷、減形式各功率單元由一臺18個二次繞組的隔離變負(fù)荷或運(yùn)行工況變化的過程中需要調(diào)整引風(fēng)機(jī)的壓器供電。采用高速微處理器實現(xiàn)控制以光導(dǎo)纖人口擋板的開度來滿足機(jī)組運(yùn)行的需求。引風(fēng)機(jī)維隔產(chǎn)為1氣相由5個功率單元構(gòu)成多重化串釆用入口擋板的開度來進(jìn)行調(diào)節(jié),節(jié)流損失比較聯(lián)的中國煤化工定的低壓電平,再CNMHG收稿日期:200709-03重慶電力高等專科學(xué)校學(xué)報第12卷開關(guān)母QEI變頻器圖1一次系統(tǒng)圖注:QS2為單刀雙置隔離開關(guān)由6個單元串聯(lián)疊加為所需的高壓如圖2、圖3所示。每相由六個相同的功率單元串聯(lián)而成,相電壓為3464V。每個功率單元輸出有效值V=577V,峰值輸出電壓Vn=2V.=816V采用多重化串聯(lián)結(jié)構(gòu)使用低壓器件實現(xiàn)了高壓輸出,減低了對功率器件的耐壓要求。它對電網(wǎng)3w②Ve-al6vp諧波污染非常小,輸入電流諧波畸變率小于4%,c滿足IEE19-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn);輸入功率因數(shù)高達(dá)0%6以上,不必采用輸人諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;輸出波形接近正弦波,不存在輸出諧波引起的電動機(jī)發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題,對普通異步電動機(jī)不必加輸出濾波器就可以直接使用。圖26kV變頻器電壓疊加示意圖6k50B正工輸人<<〈<<4<<4異步電動機(jī)系能微功率單元中國煤化工6k變頻器等效原理BCNMHG圖36級6kV變頻器電路原理示意圖第4期李躍輝等:引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造23變頻器與DCS接口機(jī)轉(zhuǎn)速等模擬量信號。通過4-20mA的調(diào)速信號根據(jù)爐膛負(fù)壓控3改造后的節(jié)能效果制變頻器的輸出頻率,并由DCS輸出信號,控制變頻器的啟停。變頻器還可以向DCS反饋運(yùn)行、停改造前后的用電量發(fā)電量引風(fēng)機(jī)耗電率、廠止、報警故障等狀態(tài)信號,以及變頻器的電流電電率,如表1所示;引風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度電流如表2所示。1引風(fēng)機(jī)用電參數(shù)日期2爐引風(fēng)機(jī)用電量與發(fā)電量(改造前)2爐引風(fēng)機(jī)用電量與發(fā)電量(改造后)天數(shù)A.B引風(fēng)機(jī)2#機(jī)組發(fā)A.B引風(fēng)機(jī)廠用電率A.B引風(fēng)機(jī)2#機(jī)組發(fā)A.B引風(fēng)機(jī)廠用電率電量kWh電量kWh耗電率%電量kWh電量kWh耗電率%2194224288000.9036.02612024707520.2472216720.95.9024133440.24832158224000960.8996.0556824619200.2315.042174424751680.8786.122548032024817920.8726.30597624310080.2462165424310080.8915.962439840130230衰2在10MW負(fù)荷時引風(fēng)機(jī)的風(fēng)門開度和電動機(jī)電流情況風(fēng)機(jī);改造后機(jī)組在啟動時,為防止變頻器跳閘后名稱改造前爐膛熄火,應(yīng)在啟動初期將兩臺引風(fēng)機(jī)都要啟動起2A引風(fēng)機(jī)2B引風(fēng)機(jī)2A引風(fēng)機(jī)2B引風(fēng)機(jī)來風(fēng)]開度(%)202597(2)由于引風(fēng)機(jī)具有大慣量,在變頻改造后電流(A)59要注意風(fēng)機(jī)可能存在扭曲共振現(xiàn)象,運(yùn)行中,一旦由此可見在發(fā)電量基本相同的情況下,六天共發(fā)生共振將嚴(yán)重?fù)p壞風(fēng)機(jī)和拖動電機(jī)。所以,必省電:13030-35838=94392kW.h,平均每天節(jié)電須計算或測量風(fēng)機(jī)與電機(jī)連接軸系的扭振臨界轉(zhuǎn)15732kW.h,節(jié)電率為94392/130230*100%=72.速,并采取設(shè)置頻率跳躍功能避開共振點(diǎn)。5%;全年按330天計算,總節(jié)電量為:15732*330=(3)變頻器不能由輸出口反向送電,在電氣回519156kWh;按每度電上網(wǎng)電價04元計算每年路設(shè)計中必須注意在引風(fēng)機(jī)高壓變頻器接線設(shè)計的經(jīng)濟(jì)收益可達(dá):5191560*0.4≈208萬元時,要求工頻運(yùn)行時Q2投工頻側(cè)但Qs1一定不4變頻器在設(shè)計調(diào)試和運(yùn)行中應(yīng)注能合上:2和Qs1之間要求設(shè)置電氣閉鎖和機(jī)械意的技術(shù)問題閉鎖,以確保變頻器的運(yùn)行安全。(4)變頻器主回路的常見故障是電解電容器,利用變頻器進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造不僅能提高經(jīng)其使用壽命由內(nèi)部溫度決定,所以變頻器安裝和運(yùn)濟(jì)效益,而且能產(chǎn)生巨大的社會效益促進(jìn)企業(yè)的行環(huán)境要求較高。為了使變頻器能長期穩(wěn)定和可技術(shù)進(jìn)步。但在技術(shù)上,要根據(jù)不同的生產(chǎn)設(shè)備,靠運(yùn)行,對變頻器安裝的室內(nèi)環(huán)境溫度要求最好控選擇相應(yīng)特性的變頻器,在對鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改制在0~40℃之間。變頻器室應(yīng)配備空調(diào)設(shè)備,保造中除必須考慮變頻器的提速、降速特性是否滿持溫度恒定。足燃燒工況的要求外,在技術(shù)上還必須考慮下列問(5)若兩臺引風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行工況位于并聯(lián)性題,以免帶來不必要的損失能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū),或變頻時兩臺風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不(1)鍋爐的安全運(yùn)行是全廠動力的根本保證,一樣,或一臺變頻運(yùn)行、另一臺工頻運(yùn)行時會出現(xiàn)雖然變頻調(diào)速裝置是可靠的但一旦出現(xiàn)問題,必?fù)岋L(fēng)中國煤化工盡量保證并聯(lián)運(yùn)須確保鍋爐安全。所以,必須實現(xiàn)“一拖一”帶工行風(fēng)CNMH并聯(lián)運(yùn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)頻旁路的結(jié)構(gòu)方案,工頻旁路采用手動轉(zhuǎn)換。在引小流量區(qū)土作。若一臺變頻運(yùn)行另一臺工頻運(yùn)風(fēng)機(jī)的啟動方式上,改造前當(dāng)機(jī)組啟動時是先啟行時出現(xiàn)搶風(fēng)可利用定速風(fēng)機(jī)入口擋板控制其流動一臺引風(fēng)機(jī),在70MW負(fù)荷時,再啟動另一臺引量變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率也不能太低。重慶電力高等專科學(xué)校學(xué)報第12卷(6)6kV母線失壓,備用電源自投成功(時間約突出,“錯峰用電”的現(xiàn)象時有發(fā)生,同時由于煤15秒左右),要求變頻器能連續(xù)運(yùn)行。在變頻器軟油的供應(yīng)緊張漲價,發(fā)電企業(yè)需承受巨大的生產(chǎn)件中應(yīng)能實現(xiàn):6V母線失壓后首先閉鎖高壓變頻成本。如何提高火電廠的一次能源利用率,盡可能裝置的輸出并在變頻器再啟動的邏輯中設(shè)置一定地降低發(fā)電成本,成為全國各大發(fā)電企業(yè)及科研院延時跳6kV主開關(guān)使其躲過備電自投時間。這樣所研究的課題?；痣姀S既是電能的生產(chǎn)者,又是電當(dāng)備用電源自投成功后由于輸出閉鎖能保持裝置能的消費(fèi)者。所以電廠在保證安全發(fā)電的同時,也直流母線有一定電壓不需預(yù)充電時間,在1秒內(nèi)就應(yīng)該依靠科技進(jìn)步,加大節(jié)能降耗力度,最大限度可恢復(fù)到失壓前轉(zhuǎn)速。所采用的變頻器能在5個周降低電力消耗,增加發(fā)電量緩解供需緊張局面,在波內(nèi)停止輸出,具備瞬時停電再啟動功能。節(jié)能方面與用電單位有著同樣不可忽視的作用(7)若需連續(xù)改變電機(jī)機(jī)運(yùn)行速度因變頻器實踐證明,對2#爐兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行的變頻改的響應(yīng)有一個過程,不要在電機(jī)速度沒有穩(wěn)定的情造,取得了明顯的節(jié)電效果,并獲得了良好的經(jīng)濟(jì)況下大幅度調(diào)節(jié)速度給定值以防產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象。效益和社會效益。在國家大力提倡建設(shè)節(jié)約型社在特殊情況下,電機(jī)需要在最低頻率以下運(yùn)行,應(yīng)會的今天,大力推廣和采用高壓變頻調(diào)速技術(shù),不在變頻器停機(jī)時調(diào)低變頻器的最低頻率限制值。僅是電廠節(jié)能降耗的一個有效的途徑,而且也得到但在低速區(qū)域往下調(diào)節(jié)電機(jī)速度時應(yīng)密切注意輸國家產(chǎn)業(yè)政策的支持代表了今后電力行業(yè)節(jié)能技入電流的變化情況。由于電機(jī)帶有負(fù)載慣性較大,改的方向。變頻調(diào)速技術(shù)未來發(fā)展魅力無窮。低速時電機(jī)的實際速度下降緩慢,給定速度的調(diào)節(jié)應(yīng)穩(wěn)步緩慢地進(jìn)行保證調(diào)節(jié)過程中變頻器有不小參考文獻(xiàn):于1A的輸入電流,避免風(fēng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)而導(dǎo)[1]徐甫榮高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用實踐[M].北京:中國致變頻器過壓電力出版社,2007(8)啟動變頻器前,風(fēng)機(jī)擋板要處于關(guān)閉位[2]吳民強(qiáng)泵與風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)問答[M]北京:中國電力置并確認(rèn)電機(jī)沒有反轉(zhuǎn)否則容易引起變頻器啟出版社,1998動時過流而停機(jī);如果風(fēng)機(jī)剛停機(jī)不久,應(yīng)確認(rèn)風(fēng)[3]陳輝明徐甫榮發(fā)電廠高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用綜述機(jī)已經(jīng)完全停轉(zhuǎn),否則容易引起變頻器啟動時單元[J]變頻技術(shù)應(yīng)用,2006,(1)[4]張承慧變頻調(diào)速及其控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢過電壓。[J]變頻世界,2001,(12)5結(jié)論現(xiàn)階段廣東電力供應(yīng)缺口較大,供需矛盾十分Energy-saving Retrofit of Induced Draft FanLI Yue-hui, MA Xing-yiHeng men Power Plant of Zhongshan Jim Ming Electric Power Co, Ltd, Zhongshan 528403)Abstract During the change of power load and operation condition in power unit, adjustion of the bafile openingof draft fun has been always used to meet with the power unit operation, however, the method is easy to causeseverious throttling loss, which induces the baffle and gas flue to endure great gas impulsion and causes the noiseand wear prblems, furthermore, the regulation process is slow. aiming to the problem, the paper researches thehigh voltage variable- frequency speed regulation technique to reform the draft fan of the 125 MW steam turbinepower unit in Zhong Shan Heng Men Power Plant. Based on the中國煤化工solutions are conclded to ensure that the speed-change characteristics of frequencyustion condition aswell as the safety of fumace combustion and frequency-changeCNMHG the energy savingeffect of draft fan is evident, and the unit gets a good economic benefitKey words: freqency-changer; save energy; induced draft fan