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1、锅炉引送风机变频调速系统改造前后运行分析 摘要：通过对发电厂引送风机变频调速系统改造前后的定性、定量分析和评价，经济性、安全性高，具有推广的现实意义。关键词：变频调速系统；分析；引送风机电力进入市场，节能降耗是火力发电厂降低发电成本，提高经济效益的有效途径。风机在变速状态下运行，保持档板全开，通过改变风机转速来调整风量，风机效率高，消耗电能就小。为此，引送风机新增设了北京利德华福公司HARSVERTA06105高压变频调速系统，该系统设置于厂用电源6kV开关与引、送风机电机之间，将输入频率4555Hz通过变频调速系统可以由050Hz进行无级变频，改变频率从而改变风机转速，调整风机出力。 1定性
2、分析11可靠性和安全性变频调速改造后，四川省电力试验研究院（以下简称试验院）于2001年11月对此进行了电机启动性能试验、频率调节范围试验、电机振动测试、节能效果测试、功率因数测试、静态精度测试、输出电压不对称度试验、效率试验、谐波测试等，变频器性能指标全部达到标书和有关标准要求。1）风机转速可由0 rmin至额定转速调整，分辨率可达001 Hz，运行操作方便可靠，转速调节稳定，配合DCS协调控制，炉膛负压稳定性比改造前提高10倍，炉内扰动极小，送风风压十分稳定，给粉一定，一次风速平稳，且二次风箱风压稳定，提高了燃烧工况稳定性，熄火可能性减小，锅炉效率提高，安全性也高。2）变频调速投入运行后，
3、风机启动电流由原300A以上降至10A，减小了启动电流，减少了启动高压电机对6 kV厂用电源的影响，延长了引送风电动机及6 kV开关的使用寿命。 3）设备运行方式灵活，可工频运行，可变频运行。为防止误操作引起变频器损坏，其隔离刀闸KB1、KB2、KB3（图1所示）设有电气互锁和机械互锁，防误操作能力强。4）运转速度较改造前低，尤其是升炉和低负荷工况更加突出，机械振动小，试验院测试振动最大幅值为007 mm，未超过标准值013 mm，轴承和风机使用寿命延长。5）试验院测试结果表明，机组负载为50100额定负荷时，对应节电率为622427，平均节电率为5125。大大降低了厂用电在发电负荷不变的情况
4、下提高了上网负荷，在上网负荷不变的情况下降低了厂用电，提高了经济性和竞价上网能力。6）改造前在厂用电故障或风机故障跳闸的情况下，引风机必须清灰后才能再次启动（水膜除尘器），改造后引风机可不清灰由零启动，且对电机基本无冲击，完全实现了软启动，缩短了机组恢复时间，保证了电网安全性和经济性。7）运行人员操作方式比改造前灵活。变频器就地设有运行主界面，用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、实时波形显示、运行记录打印、故障查询；可以本控方式和远控方式启动、设定运转频率、停机、急停和复位等操作。12缺点及建议121缺点一次性投资较大，占地面积大，安装调试较复杂；系统只有一路控制电源，UPS输入掉电后，U
5、PS只持续30 min供电，否则风机将停止运行。122建议控制电源接入双电源，提高控制电源的可靠性。13运行效果引送风机变频调速改造以后，从2001年10月20日开始运行各种工况至今，只有乙侧引风机故障跳闸两次，其中一次是控制器元件故障造成跳闸，后经北京利德华福公司更换后运转正常；另一次是运行人员调整变频器的速率过快造成过电压跳闸，目前已修订其定值。变频器调速过快，易跳闸，从这一点讲，不利于锅炉的事故处理，对此制定了专项技术措施：事故处理中，风机出力需突变时，不调整变频器，而采用调节其档板开度进行控制，完全避免了这一情况的发生。 2定量分析改造后的经济性取决于节约厂用电的大小，以及可靠性和安全
6、性提高后减少的损失。节电效果测试结果见表1所示。21节省厂用电费用的计算目前四川电力相对饱和，水电丰富，机组全年运行小时数取4 000，作为川东电网重要电源支撑点，低负荷旋转备用的情况多，低负荷时间取T13 500 h，满负荷时间取T2500 h，电价按四川电力市场均价01995元kWh计算，则 年节约电量Q（60 MW负荷为最低技术出力） =（60-92MW）负荷节能4T1满负荷节能T2（1 07641 06201 05939927）43 5001 00625004 169 700 k Wh去年4号机组参与系统调峰，共启停97次，变频改造后比改造前每次启停节电2 500 kWh，启停节电Q1
7、2 50097242 500 k Wh。变频改造后新增设的空调及控制电源用电负荷P空40 kW，电量Q空P空（T1T2）404 000160 000 kWh。所节省的厂用电qQQ1Q空4 169 700242 500160 0004 252 200k Wh。折算节能费用F0199 5 q0199 54 252 200848 3139元。22运行可靠性提高的经济计算通过变频调速系统改造后，结合厂近几年运行状况，有以下几种情况可以避免，减少的损失如下：1）按11第1条可知，锅炉熄火的可能性减小，全年按一次计入，其费用为F11 524元。2）按11第6条可知，事故后恢复时间快，全年按一次考虑，其损失
8、费用F2109 351元。3）变频调速改造前，电机启动电流高达67倍额定电流，经常造成电机、开关损坏甚至使机组被迫停运，每年需开支维护费用40万元，机组被迫停运的损失难以量化。使用变频器后，电机启动电流极小，节约费用只统计可量化部分为40万元，F3400 000元。4）风机改造前，额定转速起动，加之运行转速比改造后要高，现振动偏小，可以避免高负荷下因振动大被迫减负荷清灰，一年按24次考虑，其费用为F41 2192429 256元。故可靠性、安全性提高后减少的损失FF1F2F3F4540 131元。23定量分析结果直接经济效益fFF848 3139540 1311 388 4449元年（注：随四川经济的发展和西电东送，机组年运行小时数提高，其经济性将进一步提高）。
