高压变频调速技术在锅炉引风机上的应用

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1、高压变频调速技术在锅炉引风机上的应用（中石化股份天津分公司炼油部电气车间天津大港300270）引言中石化股份天津分公司炼油部制氢车间的2台锅炉，各配套了1台引风机，其异步交流电动机的额定功率为200kW,额定电压6kV。通过引入高压变频器，采用变频调速技术，用高压变频器调节电动机的工作频率，从而用其控制转速的方法取代调节挡板，达到了减少能耗的目的。L、高压变频器的选型目前业内使用的高压变频器种类繁多，我们选择了目前应用较广、技术比较成熟的电压源型“高一高”型变频器。该变频器釆用多脉冲整流、多重化PWM、单元串联叠加的多电平拓扑结构，具有高功率因数、低谐

2、波污染的特点，输入和输出电流波形均接近正弦波。选择了具有15个功率单元的变频器，配置移相变压器副边绕组分5级，每级电压为690V,相互间移相12。，构成30脉冲整流方式。此变频器结构上分为控制柜、功率柜、变压器柜、旁路柜。2、连接方式在原有基础上。将原电动机电缆由6kV配电柜抽出，置入变频器旁路柜内QS2下口输出端子，再增放电缆由变频器旁路柜内QS2上口端子至原引风机K-104/1的配电柜断路器下口（见图l）o为了保证整个系统运行的可靠性，该变频器可使用系统旁路。即当变频器需要退出运行进行维护、维修时，为不影响电机正常运行可以无需更换线路。就可切换到工

3、频运行。3、控制方式（1）工频状态操作：确认K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；确认K-104/1引风机旁路柜隔离刀闸QS1（变频器输入刀闸）、QS2（变频器输出刀闸）确在分闸位；将旁路柜操作手柄切至操作位，解开电磁锁SLK3,按下QS3操作机构扳把，合上K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3,检查QS3操作机构扳把应自动恢复原位；检查K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3确在合闸位；恢复电磁锁，将旁路柜操作手柄切至工作位；工频状态下送电：检查K-104/1

4、引风机断路器（617）确在分闸位，将小车推入工作位；给上KJ04/1引风机断路器（617）二次控制保险；工频状态下停电：1）检查K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；2）取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险;注：工频状态时，引风机起、停现场“工频”操作柱由装置值班人员操作。（2）变频状态操作确认K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；确认K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3确在分闸位；将旁路柜操作手柄切至操作位”按下QS2

5、操作机构扳把，合上K-104/1引风机变频器输出刀闸QS2,检查QS2操作机构扳把应自动恢复原位；解开QS1电磁锁SLK1,再按下QS1操作机构扳把，合上K-104/1引风机变频器输入刀闸QS1,检查QS1操作机构扳把应自动恢复原位；检查K-104/1引风机旁路柜隔离刀闸QS1（变频器输入刀闸）、QS2（变频器输出刀闸）确在合闸位，将旁路柜操作手柄切至工作位;变频状态送电：检查K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车推入工作位；给上KJ04/1引风机断路器（617）二次控制保险；由装置值班人员在现场“工频操作柱”按下启动开关，K-104/

6、1断路器617合闸，值班人员应确认617开关确在合闸位。此时，引风机处在变频备用状态；如需启动风机，在30S后由装置值班人员在现场“变频操作柱”按下启动开关，启动风机运行（风机转速控制由DCS中控室装置值班人员调节）；变频状态下的风机起动停止，装置值班人员只需操作“变频”操作柱;变频状态停电：确认变频器在停止状态，由装置值班人员按下“工频操作柱”停止开关，K-104/1断路器617分闸；检查K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；注：K-104/1引风机变频器控制电源正常情

7、况下不停电，处在待机状态，变频器散热风扇正常运行。旁路柜接线室门、变频器柜变压器室门、变频器单元柜门严禁打开。4、风机变频的节能原理1）风机的功率与效率若气体从风机运转所得到的有效功率为Pe,风机的输入功率即轴功率为Pp,原动机输出功率为Pg,风机总效率为ηf,传动效率为ηd,电动机效率为ηg,它们之间的关系如下：Pp=Pe/ηfP沪Pe/（ηfηdηg）风机采用风门调节时的效率离心式风机一般采用入口导流器（风门）调节，随着导流器角度的增人（即风门开度减小），流量减小的同时风机的效率降低，尤其在导

8、流器角度较大（风门开度较小）时风机效率大大下降。3）风机采用变速调节时的效率根据风机的相似定律