英威腾gd5000高压变频器在热电机组引风机上的应用

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1、英威腾GD5000高压变频器在热电机组引风机上的应用摘要：根据高压变频器在某集团热电分公司引风机上的应用，分析改造前后的控制策略以及实际节能效果关键词：引风机高压变频器节能改造该厂现有220t/h循环流化床锅炉1台,240t/h循环流化床锅炉6台，600t/h循环流化床锅炉3台，2台25MW双抽凝汽式机组，2台30MW双抽凝汽式机组，2台50MW双抽凝汽式机组，1台150HW双抽凝汽式机组，是集团内部最大的供热单位，并在后端蒸汽需求降低时将一部分富裕蒸汽用来发电。根据集团“短平快”项目计划，对6、9#炉引风机、7、9#炉二

2、次风机电动机进行高压变频改造。二、改造情况1•循环流化床锅炉系统工艺流程根据机组负荷的变化，机组控制系统将负荷指令传递至燃料系统实现整个系统的自动平衡，达到安全稳定运行的目的。在机组负荷调节范围大，负荷调节快的情况下，循环流化床需调节给煤量，空气量和返料循环量，其负荷须可在30%-110%之间调节；此外由于截面风速高和吸热控制容易，循环流化床锅炉负荷调节速率要求也很快，一般达每分钟4%。因此，通过采用调节一次风压、风量，实现燃料系统快速负荷响应，就对风量的供给及使用等工艺指标提出了很高的要求。一方面，系统对风压要求严格，过

3、高影响喷燃器的火焰形态、过低风导致燃烧不充分。另一方面，系统对风量的控制受到诸多因素的影响，风温的变化、锅炉负荷的变动，都直接影响风量的控制指标。由于目前引风机风量调节方式不能很好的满足锅炉燃烧能力及稳定性运行需要,所以有必要对引风机进行节能和调节性能改造，来满足机组整体调节性能需要。2.一次动力系统策略为了充分保证系统的可靠性，为变频器同时加装工频旁路装置，变频器异常时,变频器停止运行，电机可以直接手动切换到工频下运行。工频旁路由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（其中QF为甲方原有高压开关）。要求QS2不能与Q

4、S3同时闭合，在机械上实现互锁。变频运行吋，QS1和QS2闭合，QS3断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。为了实现变频器故障的保护，变频器对6KV开关QF进行联锁，一旦变频器故障，变频器跳开QF,要求甲方对QF的合分闸电路进行适当改造。工频旁路时，变频器应允许QF合闸，撤消对QF的跳闸信号，使电机能正常通过QF合闸工频启动。设计方案如下：6kV母线I段6kV母线II段三.控制系统方案机组自动化投入率比较高，为减少此次引风机系统变频改造对整个锅炉系统的影响，仍然由DCS实现引风系统投自动的控制逻辑与炉膛负压PI

5、D调节，变频器作为一个执行设备，接收DCS来的炉膛负压调节信号，实现引风机转速调节与挡板开度调节的协调控制。改造前后DCS控制逻辑图如下所示：炉Z负压仃号DCS控功逻紺DCS捋；W逻榊设条2*^1nryp「•；)过以控别呆沪&皿炉；im（iXKHftnV）—ztlitiAk）Y>屈址捋制i2条对于DCS来说，引风系统改造前后的区别是控制对象不再是挡板而是引风机负荷率，DCS根据系统工况判断所需要的引风机负荷率，直接控制引风机转速与挡板开度，满足炉膛负压的控制需要。三.节能效果分析1、引风机现场技术数据：1)工频运行时引风机

6、运彳亍参数统计锅炉负荷(t/h)157.86155.99157.86162.06甲引风机电流(A)66.5668.9466.9769.05乙引风机电流(A)56.4854.9655.7456.72入口压力(Pa)-1882-1643-1713-1856入口烟温(°C)166.18183.33175.29176.52平均运行吋间(%)242525262)电价：0.5316元/kW・h3)全年工作时间：7240h2、工频状态下的年耗电量计算：Pd：电动机总功率；Pa：A电动机功率；PB：B电动机功率；IA：A电动机输入电流；I

7、b：B电动机输入电流；U：电动机输入电压；cos(1):功率因子。计算公式：PA=XUXIAXcos（1）；Pb二XUXTbXcos；则Pd=pa+Pb=xux（Ia+Ib）xcose…①电动机在工频状态下，引风机电动机实际功耗计算值见下表。锅炉负荷(t/h)157.86155.99157.86162.06平均运行时间(%)24252526甲引风机电流(A)66.5668.9466.9769.05乙引风机电流(A)56.4854.9655.7456.72工频功耗(kW)1086.841094.431083.921110.9

8、5Ca：年耗电量值；T：年运行时间;5：单负荷运行时间百分比。累计年耗电量公式：Cd二TXE(PdX5)…②G=7922566kW-h因此，采用工频运行时，每年引风机耗电量约为792万度电。3、变频状态下的年耗电量计算：电动机在变频状态下，引风机电动机运行参数见下表。锅炉负荷(t/h)185160130