国产高压变频器在发电厂引风机上的应用-大屯煤电集团热电厂

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1、国产高压变频器在发电厂循环流化床锅炉引风机上的应用大屯煤电集团热电厂技术中心所长高正祥一、市场调研上海大屯能源股份有限公司煤矸石电厂4#锅炉(75t)为循环硫化床锅炉,循环流化床锅炉的燃烧工艺如下：其燃烧属低温燃烧，燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流

2、动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。并且循环流化床锅炉对煤质的要求不高，可以使用劣质煤，并且其污染物的排放很

3、低，属于环保型锅炉，是国家大力推广的新型锅炉，目前很多小型电站均使用该类型锅炉。图1循环流化床锅炉风烟系统示意图循环流化床锅炉风烟系统的运行特点为风机多、风系统复杂、风机风压高、运行电耗大、运行操作复杂、设计裕量大、锅炉负荷变化大、外部因素对锅炉运行影响也大（如煤的成分），尤其是引风机则要时刻参与炉膛压力调节，保证旋风分离器正常的分离效果，再加上机组必须经常参与调峰，负荷变动较大，在引风机要求可以调节风量风压的需求最为迫切。目前调节风量的方法主要有通过挡板的开度调节或通过改变电机转速调节风量，传统使用挡板调节风量主要存在以

4、下问题：非线形调节、控制不够灵敏、对相关控制系统造成一定的影响、同时输出不同风量时，驱动源的输出能量并没有改变，造成大量能源浪费。因此采用改变电机转速调节风量是最佳的调整方式。改变电机转速的方法很多，其中又以变频调速最为优越。高压变频器作为燃烧自动控制、炉膛负压控制的高效执行机构，可以很好的保证风量的准确控制和实时控制，有效克服了控制挡板调节风量所带来的弊端，同时达到了节能的效果。机组运行时基本带70-80%负荷,引风机采用入口挡板调节。为了保证电机的安全稳定运行，选用的风机电机的备用容量较大。机组满负荷运行时，引风机入口

5、挡板开度约70%，机组调峰时，风机入口挡板开度约40%左右，由于这种原始的调节方法仅仅是改变通道的流通阻力，而驱动源的输出功率并没有改变，节流损失相当大，浪费了大量电能。致使厂用电率高，供电标煤耗高，发电成本不易降低。同时，电机启动时会产生5-7倍的冲击电流，对电机构成损害。风机系统自动化水平低，不能及时调节，运行效率低。为此，拟采用变频调节方式对风机系统进行改造，以减少溢流和节流损失，提高系统运行的经济性。二、变频器运行节能效果测试情况：为了检验变频器运行效果，我们于2005年07月29日16点至30日15点，对#4炉引

6、风机电机功率及电源侧功率因数进行测试，测试在相同运行方式及相同工况下进行，测试数据如下：表1变频器投运前后功率因数的变化主汽流量引风机变频前变频后620.820.98580.780.97表2变频器投运前后电机实际电流的变化主汽流量引风机变频前变频后16：005834.0615.617：006034.1215.818：005934.1015.719：005934.1115.720：006034.3116.221：005934.1215.722：005533.8215.123：005633.9215.324：005733.97

7、15.401：005633.9115.302：005633.8915.403：005834.0715.504：005934.1115.605：006034.3116.006：006034.3216.207：006234.4520.108：006034.3120.109：006134.3520.210：006234.4520.311：006234.4320.312：006134.3320.113：006234.4520.414：006234.4220.315：006234.4520.3由实际测量结果可以看出，变频器运行时，引

8、风机电机功率因数在主汽流量为62时比变频前平均提高约0.16，在主汽流量为58时比变频前平均提高约0.19。变频器运行时，引风机电机实际消耗功率，在主汽流量为62时，比变频前减少289.7-203.7=86千瓦，；在主汽流量为58时，比变频前减少267.5-151.2=116.3千瓦。由统计结果可以看出