mw机组锅炉一次风机变频器改造

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1、900MW机组锅炉一次风机变频器改造张益鸣孙兵（上海外高桥第二发电有限责任公司上海浦东200137）【摘要】本文阐述并分析了大机组电厂锅炉一次风机高压变频器的改造和应用。根据设备的实际情况，经过合理设计与配置，使高压变频器在达到降低锅炉风机用电量、减少起动电流、提高功率因数、提高自动化水平的同时，最大程度上保证大机组的安全运行。两台高压大功率变频器在#5炉一次风机成功投运，开创了国内高压变频器用于百万级超临界机组锅炉风机的先例。【关键词】高压变频一次风机PLC/DCS控制无扰动切换保护配置1引言上海外高桥第二发电有限责任公司是上海和华东地区的大型发电企业，装备两台引进型90万千瓦超临界

2、燃煤发电机组。2004年，公司两台机组相继投运，年发电量约100亿度，是上海和华东地区的重要能源基地。根据我公司一次风机的设计规范，要求有50%的风量余量和30%的压头余量。所以对应机组常见的900MW负荷时，在5台磨煤机运行的工况下，一次风机的效率在60%以下。如果机组负荷再低，风机效率将会更低。所以，综合来看，一次风机的日常运行区间平均效率应该为55%左右。另外一次风机均采用风门挡板调节方式，风门调节频繁，设备磨损严重，维护率高，且风门挡板调节方式造成较大节流损失，能耗严重，造成极大的浪费。针对此种情况，经过多次考察、反复研究讨论，决定首先对#5炉进行一次风机的高压变频改造。2系统

3、概况上海外高桥第二发电有限责任公司每台锅炉配备两台德国原装TLT公司制造的50%容量单吸、双支承进口挡板调节的离心式风机，型号为1854B/1446，每台机组对称布置两台一次风机。运行中，通过风机进口导叶的开度来维持风机出口的风压在14KPa左右。每台风机后分为热一次风（流经空气预热器）和冷一次风，再在6台磨煤机前汇流为冷、热一次风母管。每台磨煤机进口的热风调节挡板控制进入每台磨煤机的风量，冷风调节挡板控制进入磨煤机的风温。单台一次风机参数如下表：全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集锅炉篇249参数单位值风量(设计/BMCR)M3/s131.5/85.5入口风压Pa

4、0出口风压Pa21457转速Rpm1490效率(设计/BMCR)%87.9/64.5电动机功率kW3440风机轴功率kW2992生产厂家提供的单台一次风机特性曲线图：#5炉配备两台一次风机，同时运行，一次风机及其电机的参数如下：设备名称台数电机型号制造厂功率KW额定电压KV额定电流A额定转速rpm风机型号风量m3/s转动惯量kg·m2出口风压Pa一次风机2HKM-171D04H9D-03MELINEBG344010.252351490单吸、双支承进口挡板调节的离心式1854B/1446131.5/85.5240021457变频装置的进线电源来自10.25kV厂用工作段额定电压(kV)1

5、0kV10.5kV其它特殊的电压等级10.25KV电压正常变化范围±5%±10%特殊的变化范围－20％额定频率(Hz)50Hz频率变化范围(Hz)50Hz±0.5（随电网）海拔高度＜10M全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集锅炉篇2503一次风机变频改造的可行分析近几年在电力行业中，高压变频技术的发展是日新月异，变频技术朝着大容量、高电压、高可靠性、低造价的方向发展。高压变频技术因为其固有的节能和调节性两大优势，正被越来越多的电厂所应用。一次风机进行变频改造，每台电机加装一台高压变频器，如果风机的转速发生降低，从风机的H_Q图上可以直观地看出，风机的H_Q外包络特性

6、曲线发生整体下移，高效率区间同步下移并逐渐收小。一台风机的H：14400pa，Q：76m3/s，工况点将会进入风机的高效率运行区间，从而达到高效节能的目的，如下图所示。（注：一次风机的出口风压和风量没有变化：风量是依靠磨煤机的风门挡板调节跟踪的，风压是依靠一次风机的转速调节跟踪的，风压、风量；外加系统阻力、磨煤机的风门挡板开度均维持不变。）图1在变频改造前的工频运行方式下，降低一次风压虽然也能够减少风机有效功率的需求。但根据风机的特性曲线图，这同时也进一步降低了一次风机的运行效率。两者相抵，总的节能效果并不明显。但在变频运行方式下，通过调节转速，使风机的高效运行区间发生移动，能够既维持

7、风机的高效性，又降低风机有效功率的需求。所以，变频调节后，降低风压，节能效果更加明显。对一次风机进行变频改造，每台电机加装一台高压变频器。4一次风机变频改造的方案一次风机变频改造工作主要是对两台一次风机进行加装高压变频装置，对相应的继电保护和控制回路作相应的改造，对响应的DCS控制逻辑进行修改，将由变频控制作为风压的调节手段，正常运行时，调节档板全开，风压依靠调节电机的转速来实现。变频调速系统采用高-高型电路，输入侧直接接于10KV电压等级的发