熱電廠吸風機高壓變頻調速節(jié)能改造研究

【亞洲風機網訊】目前儀化熱電廠鍋爐一次風機、二次風機、引風機相匹配的高壓電機主要應用高壓真空斷路器來實現(xiàn)運行，考慮到風量、風壓均需要不同的設計裕量，且維持在26%-34%之間，當鍋爐負荷出現(xiàn)變化時，易對風機風量形成干擾，故僅依據調節(jié)風門擋板來對風量進行調整易造成截流大量損失。為了提高風機實際運行效率，降低擋板截流損失率，必須要不斷改造風機電機節(jié)能技術。現(xiàn)熱電廠多采用高壓電機，調速往往利用高壓變頻器來實現(xiàn)，可控制風機風量，實現(xiàn)線性調節(jié)，提高鍋爐負荷調整準確性，減少了對高壓電機的啟動沖擊與設備維修費用。

熱電廠吸風機高壓變頻調速節(jié)能改造研究

在現(xiàn)階段，低碳節(jié)能觀念不斷深入人心，政府逐漸重視高耗能企業(yè)管理，嚴格規(guī)范了企業(yè)高耗能設備系統(tǒng)技術的改造，以期最大限度地降低能耗。目前，在節(jié)能低碳背景下，儀化熱電廠企業(yè)必須要重視設備技術改造，尤其是鍋爐風機，由于其耗電量大，且引風機、一次風機、二次風機風量負荷變動大，故要積極調節(jié)風機擋板，實現(xiàn)風量控制。因此，必須要完善風機擋板截流調節(jié)方法，降低風機擋板截流損失量，減少高壓電機耗電量。

1、儀化熱電廠吸風機高壓變頻調速節(jié)能改造整體調速方案

1.1高壓變頻器調速 高壓變頻器主要采用了現(xiàn)代通信技術、計算機控制技術、電力電子技術，并綜合了電機拖動、高壓電氣等領域的技術，具有多方面的優(yōu)勢。具體而言，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)變頻器利用液晶顯示數(shù)字界面，可對觸摸式面板進行調整，提示電機轉速、電流、電壓、頻率等指標變化狀況，進而觀察電機實時狀態(tài);(2)高壓變頻器具有高頻率分辨率與調速精度，以生產工藝工況要求為切入點，可達實際需求;(3)高壓變頻器主要采用國際通用外部接口，可連接工控機、可編程控制器等儀表，并結合原設備控制回路，形成閉環(huán)系統(tǒng)。譬如原DCS系統(tǒng)可達聯(lián)鎖控制、數(shù)據交換目的;(4)高壓變頻器異地、就地操作功能顯著，在互聯(lián)網作用下，可達遠程監(jiān)控目的;(5)工業(yè)電氣保護功能、電力電子保護功能顯著，在變頻器突遇故障時可確保其安全運行;(6)具有軟制動、軟啟動功能，一般啟動時電流較電機額定電流低，具有連續(xù)調節(jié)性;(7)配件損耗低，對設備使用壽命具有延長作用，勞動生產效率高。

1.2串級調速 串級調速可對轉差功率進行回收，調速效率高，但也存在較大缺陷。具體來講，主要體現(xiàn)在六個方面：(1)串級不適用鼠籠型異步電機;(2)無軟起動功能，啟動過程復雜，電流大，調速范圍存在局限性;(3)調速響應較慢，閉環(huán)控制難以實現(xiàn);(4)功率因數(shù)低、效率差，與轉速無直接關聯(lián)性;(5)與DCS、 PLC等系統(tǒng)的配合度低，對整體自動化程度的提高不具影響意義;(6)諧波污染較大，易干擾電網運行。

1.3液力偶合器調速 液力偶合器調速作為一種低效調速方式，調速范圍具有一定的局限性，一般高速丟轉占8%左右，轉差損耗相對較大，與額定功率相比較，僅占14%左右。同時，其效率與速度呈正相關，低速線性度差、精度低、響應慢、裝置大，改造難度較大。另外，軟啟動難以實現(xiàn)。當出現(xiàn)偶合器故障時，運行切換難度大，維護費用高，與裝置整體自動化水平要求不符。由此可見，在現(xiàn)階段，儀化熱電廠應多以高壓變頻調速為主。

2、儀化熱電廠吸風機高壓變頻器系統(tǒng)設計方案

針對熱電廠鍋爐吸風機而言，在變頻調速節(jié)能改造過程中，可應用一拖一手動旁路設計方案。具體來講，主要是指采用一臺設備，并匹配一臺容量為 110%的變頻器，基于綜合利用工頻旁路系統(tǒng)的前提下，若變頻器出現(xiàn)故障，可對設備進行切換，促使電網正常運行(詳見圖1)。就高壓變頻裝置來講，應用一拖一手動旁路設計方案，主要由高壓隔離開關(包括QS3、QS2、QS1)、電動機(M)、高壓開關(QF)組成。QS2與QS3間具有一定的機械互鎖邏輯，無法同步閉合。當運行變頻時，必須要斷開QS3，閉合QS1、QS2;當運行工頻時，要同時斷開QS1、QS2，閉合QS3。