锅炉引风机变频改造分析 (1)
600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析（王滩发电公司）
600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析（王滩发电公司）600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析高振华1吕长海21.河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北唐山市 0636112.河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北唐山市 063611摘要：文章对王滩发电公司引风机变频器改造的可行性分析及改造情况进行了阐述，并针对引风机改造前后的运行情况及运行参数，对引风机变频器改造后的运行稳定性、设备安全性和变频改造后的节能效果进行了全面的对比分析，为变频改造的可行性提供了依据。
关键词：引风机变频器改造安全稳定性经济性分析0引言0.1参数介绍王滩发电公司装机为2×600MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任股份公司制造，每台锅炉配置两台三分仓回转容克式空气预热器及两台成都电力设备制造厂制造的AN系列的AN37e6(V19+4)型静叶可调式轴流引风机，电动机为上海电机厂制造，其主要设计参数如下：0.2引风机能耗分析王滩发电公司＃1、2机组分别于2005年12月7日、2005年12月28日投入生产运行，投产后发现两台机组锅炉引风机容量裕度过大，在机组满负荷运行时，引风机却在额定负荷下运行，引风机长期处于低出力区域运行，明显增加了锅炉辅机厂用电耗率，影响机组的供电煤耗升高，降低了机组的经济性。
为了改善引风机的运行环境、降低机组厂用电率、提高机组的经济性，电厂与华北电力科学研究院有限责任公司于2007年3月对该厂的#1机组锅炉引风机进行了性能测试，现场测试的主要数据如下：锅炉试验典型工况引风机性能参数试验表通过引风机试验数据分析，认为王滩发电公司锅炉引风机选型过大，实际运行效率明显偏低，能耗严重偏高，对开展机组节能降耗工作产生了突出的负面影响，同时两台引风机的运行匹配也较差，给引风机的稳定运行造成了隐患。
如果进行引风机变频改造，将引风机入口静叶固定在全开角度，烟道系统阻力减小至最低限度，降低系统节流损失，提高风机的工作效率。
关于引风机电机变频改造的方案
关于引风机电机变频改造的方案关于引风机电机变频改造的方案一、引风机电机运行现状热电公司两台130T/H锅炉所配置的两台引风机额定功率为560KW，平均消耗功率约为401KW，月耗电约30万度，其运行参数如下：二、原一次风机变频改造效果分析及引风机变频改造的必要性(一)原两台一次风机变频改造效果分析2007年10月在进行变频改造前公司专业技术人员对锅炉两台一次风机的运行情况进行了调查，其运行情况如下：运行工况：通过调节风门开度来调节风量，从而达到调节锅炉负荷的目的，锅炉负荷小范围变化对电机功率消耗影响不大。
但由于3#锅炉与4#锅炉在带负荷特性上有些差异，所以在同负荷情况下其风量要求不一样（3#炉风量>4#炉风量），其电机消耗功率也不一样。
平均运行电流3#炉I3：67A 4#炉I4：63A额定电压U：6KV平均运行功率：3#炉P3 =1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*67*6*0.85=595(KW)4#炉P4=1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*63*6*0.85=554(KW)加装变频装置后，其运行情况如下：运行工况：风门全开，通过调节风机电机的输入电压频率来改变电机的转速来调节风量，从而达到调节锅炉负荷的目的，锅炉负荷变化对电机功率消耗影响较大。
平均运行电流：3#炉I3：45A 4#炉I4：39A额定电压U：6KV平均运行功率：3#炉P３变=1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*45*6*0.85=397(KW)4#炉P4变=1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*39*6*0.85=344(KW)从以上统计数据我们可以得出：平均节省电量：3#炉P3省= P３-P３变=595-397=198（KW）4#炉P4省= P4-P4变=554-344=210（KW）节电率：3#炉= P3省／P3*100%=198／595*100%=33%4#炉= P4省／P4*100%=210/554*100%=38%以2008年3月至2009年3月这一时间段为例，3#炉运行4309小时，4#炉运行5563小时，电价按0.41元／度计算，节省电量和电费为：3#炉总节省电量=运行时间*平均节省电量=4309*198=85.3182万度总节省电费=节省电量*电价=85.3182*0.41=34.9804万元4#炉总节省电量=运行时间*平均节省电量=5563*210=116.823万度总节省电费=节省电量*电价=116.823*0.41=47.8974万元两台共节省电量和电费为：总节省电量=3#炉总节省电量+4#炉总节省电量=85.3182+116.823=202.1412万度总节省电费=3#炉总节省电费+4#炉总节省电费=34.9804+47.8974=82.8778万元(二)引风机电机变频改造的必要性公司电气专业技术人员通过对该两台风机电机运行数据的分析，发现该两台引电机负荷容裕量大。
引风机变频分析
引风机电机改变频调速的分析（平电公司引风机电机改变频调速的可行性）一、前言我公司引风机电机的调速问题，已经提了多年，一直未能得到解决。
2000年9月#1机组检修期间曾经作过很多工作，目的是恢复随机安装的变速开关运行，实现引风机电机的高/低速切换，但未能成功。
主要原因有两个，一是变速开关设备的可靠性不能保证；另一是此种开关操作方式对其他设备的影响。
从现在的情况看，即使开关设备能够恢复正常操作，运行中高/低速切换，对锅炉稳定运行来说也有一定风险，所以变速开关恢复正常运行的问题最终放弃。
引风机电机改变频调速，前几年也曾进行过技术咨询，主要是变频技术满足不了我公司电压高、功率大的要求，而且改造费用非常高。
但近几年大容量、高压变频器发展很快，目前国内300MW及以下发电机组进行风机变频改造的电厂已不少于5家（如山东德州电厂、河南三门峡电厂、辽宁青河电厂等）。
虽然600MW发电机组风机改变频目前国内尚无一例，但进行此类变频改造，技术上已有一定的可行性。
下面将有关引风机电机的调速方式及改变频调速的利弊作简要分析。
二、风机电机调速的方法及其区别调速方法：对一般的风机电机（如#1、#2机组的引风机电机）来说，实现调速的方法有三种，一是恢复当前的变速开关；二是每台电机电源增加两台真空开关及相应的电缆，通过开关的相互切换方式，实现电机的变级调速，这两种方法原理相同，只不过是后者用两台真空开关代替前者一台变速开关，按现在的机组运行调节要求，这两种变速方式都存在严重不足，其能够实现高/低变速（496 rpm或594 rpm），但不能实现真正意义上的调速。
因为这两种变速的原理是改变电机定子绕组接线的极对数，只能实现高/低两种速度的切换，过程中无法实现转速的线性调节，这就是电机典型的变极调速。
两种方法操作的过程是：停电—高/低速开关切换—送电。
变速切换时，风机电机会出现短时停电，相当于风机停开各一次，切换的过程对风机、电机以及电源母线都会有冲击。
锅炉引风机变频改造分析
使用 寿命．
４ 风机在 低风量 区存 在 “ ） 马鞍 ” 曲线 ， 机并 联 型 风
收 稿 日期 ： ０ ９一ｉ ２ ２０ ０— ０
旁路 方案 （ 图 １ ． 见 ） 当某 台机 风 机 的变 频 器 因故 障 而
作者简介 ： 于德营（ ９ １一） 男 ， １７ ， 河北沧州人， 工程师
“ 东电厂 ”） 沧 的引风 机 为静 叶 调节 轴 流式 风机 ， 型号
必 要对 引风机 的调速 可行性 进行 科学 合理 的分 析．
为 Ａ ３ ｅ （ ９＋ 。 ． 运 行 数 据显 示 ， 厂 引风 机 Ｎ ７ ６ Ｖ１ ４ ） 从 该 的平 均单耗 为 ２ ３ ２ ｋ ／汽， 耗 为 厂 用 电 总 量 的 ． ５ Ｗｈ ｔ 电 ０６７ ． ．８ ％ 因此 ， 引风机 的经 济 运行 对 降低 电厂 的厂 用 电量 、 高 电厂 的综合 效益 十分重 要． 提 上述 数据 显示该 厂引风机 的实 际运行 效 率不 高 ， 均 单 耗 和 电耗都 较 平 大， 分析原 因如下 ： １ ＡＮ ７６型 引风 机 具 有 出 力 大 、 叶调 节 范 围 ） ３ｅ 静 广等 特点 ， 于高效 风机 ． 属 但是存 在选 型设计 裕量较 大 的情况 ， 在机组 处 于低负 荷运行状 态 时 ， 就会 导致风 机
动， 减少 对 电网 的电流 冲击 及设 备 的机械 冲击 ， 于大 对 部 分采用 鼠笼 式异 步 电机 的风 机 ， 不失 为 目前 最 理想
的调速方 案 ． 变频调 速 是通 过 改 变 电动 机 供 电频 率 的
方 法而达 到调节 电动 机转速 的调节 方式 ． 频率 变化后 ，
电动机基 本保持 额定转 差率 ， 转差损 失不 增加 ． 变频调
同煤大唐热电有限公司锅炉引风机变频改造
［ 关键词］ ｌ 弓 风机 电机 高压变频器 技 术改造 节能
“ 十二五” 时期 ， 节能减排任 务依 然十分艰 巨， 仍需全行业 的共同努 力， 务实推进。电力行业作为节 能降耗 的重点行业 ， 也是节能 减排的重 点领域 。同煤大唐热 电有 限公 司采 取了各种技术革新措施对设 备进行 改 造和更新 ， 以起到 降低能源消耗 、 提高发 电效率 的 目的 ， 在这些改 造 项 目中 ， 对锅炉引风机 电动机加装变 频器是一个重要项 目， 利用新技 术 来 提高企业生产装置 的管理水平 和节能降耗 已是各行业首选 的手段 之
２＋４ ２ ２ ２＋６ ４２ ３＋７ ４ ３ ４＋ ４ ５１ ４＋５ ２ ４ ５＋５ ４ ５ ４＋６ ２４ ４＋５ ６４
备注
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０
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一
ｌ ４． ７ ５ １ ９８ ７ ． １ ２３ ８ ． ２６ ０ ２１ ４ ２２ ２ ２ ４７ ２ ． ２７ ２
变频改造工程基本情况 同煤大 唐热 电有 限公 司于 ２ ０ 年投 产 ， 计规 模为 ４× ０ Ｗ 高 ０６ 设 ５Ｍ 温、 高压 、 单缸 、 轴 、 单 冷凝式 空冷 供热汽轮机 ， 配备 ５ ２ ０ ｈ × ４ ｔ 循环 流化 ／ 床锅炉 。为 了保证机组 的安全稳定运行 ， 设计选用 的风机 、 电机备用容 量都较大 ， 且所有 高压 电动机 均为工频运 行 ， 调节方式 为挡板调 节 ， 挡 板调节节流损失大 ， 效率低 ， 运行 而且在负荷经 常变化 时调节不及时等 多方 面原因导 致浪费 了大量 电能。 １锅炉 有 ２ ０ ｋ 引风 电动机 ， ＃ 台９ ０ Ｗ 正常运行时 ２ 台引风机全部投 入运行 ， 调节 方式为挡板调节 ， 即使在满 负荷 时 ， 门的开度也 只有 ７ ％ ～ ０ 达不到 满开 ， 费了大 量的能 风 ５ ８ ％， 浪 量 ， 时设备 的启 、 对 电网 和设备 的 冲击 ， 同 停 还会 影响设 备 的使用 寿 命 。为 了保 证高压 电动机 的节能 运行 ， 司于 ２ ０ 年 ７ 公 ０ ８ 月对 １ 锅炉引 ＃ 风机 ２ Ｋ 高压 电动机加装 了两套 由北京合康亿盛科技有 限公司生 台６ Ｖ 产 的 ６ Ｖ １ ５ Ｋ Ａ高 压 变 频 器 系 统 。 Ｋ ／２０ Ｖ 二、 变频改造 的可行性分析 节能 降耗 是电 力行业 必行之 势 ， 变频器 节能 是电力 行业 首选 。 且 同时用 变频 器启动 电机 ， 电机 、 对 电缆 、 开关 等无 冲击电流 ， 动频率 启 低， 转速 低 ， 电流小 且平稳 ， 实现了“ 软启 动” 设备 健康水平 大大提高 ， ， 避免 了用工频启 动时的大电流大转矩对 电机 、 电缆 、 开关及机械设备 的
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着能源需求不断增加和环境保护意识的提高，节能减排成为了社会发展的重要方向之一。
锅炉作为工业生产和居民生活中常用的设备，占据了相当大的能源消耗比例。
在锅炉的节能改造中，引风机作为重要的辅助设备，也是节能改造的重点之一。
变频调速装置的应用可以有效地提高引风机的运行效率，实现锅炉系统的能源节约。
引风机在锅炉运行过程中的作用是为锅炉燃烧提供足够的氧气。
引风机是通过驱动设备旋转的叶轮来产生气流，将空气吸入，然后送到锅炉燃烧室中。
传统的引风机通常采用恒速运行方式，输出风量固定。
这种方式存在一些问题，比如风量无法根据实际需要进行调节，过剩的风量会造成能源的浪费，不足的风量则会影响锅炉燃烧的稳定性。
而变频调速装置的应用可以解决以上问题。
变频调速装置可以根据锅炉的实际需要，调节引风机的转速和风量，实现精确的控制。
通过调整电机的转速，可以调节引风机的输出风量，保持燃烧室内的氧气浓度稳定。
变频调速装置还可以根据锅炉的负荷变化自动调节引风机的转速，避免了常规引风机因过剩风量而造成的能源浪费。
变频调速装置还可以提高引风机的运行效率。
传统的引风机在恒速运行过程中，其输出功率无法根据负荷大小进行调节。
而变频调速装置可以根据锅炉的负荷变化，调整驱动电机的转速，使引风机的工作在高效区域内，提高了整个系统的能源利用效率。
变频调速装置可以实现平稳的启停，避免了传统调速方式产生的启动过程中的冲击，延长了设备的使用寿命。
除了以上的优点，变频调速装置还具有其他的功能，比如可以对设备进行远程监控和故障诊断。
通过与控制系统的连接，可以实现对引风机工况的实时监测，及时发现问题并采取相应的措施，提高了设备的可靠性和安全性。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用具有重要意义。
其可以实现引风机风量的精确调节，避免能源的浪费；提高引风机的运行效率，进一步提高整个系统的能源利用效率；同时还具有远程监控和故障诊断等功能，提高了设备的可靠性和安全性。
锅炉房鼓引风机变频改造的节能分析
锅炉房鼓引风机变频改造的节能分析摘要目前，国内外许多电力拖动场合已将矢量控制的变频器广泛应用于通用机械、纺织、印染、造纸、轧钢、化工等行业中交流电动机的无级调速，已明显取得节能效果并满足工艺和自动调速要求。
现就对最近一年来我部燕庄生活区锅炉房、丹洲营生活区锅炉房、唐公塔车辆段锅炉房的风机变频改造的节能效果进行一下简单的分析。
关键词锅炉；鼓引风机；变频；节能交流变频调速是交流电动机调速方法中最理想的方案，采用变频器对风机、水泵类机械进行调速来调节风量、流量的方法，对节约能源，提高经济效益具有重要意义。
但是，过去由于各种原因，如变频器的价格、质量、容量等因素的约束，没有得到广泛应用。
近年来随着IC产业的迅猛发展，变频器的价格大幅下降，可靠性增强，容量增大（已达到400kW），变频器的使用已成倍增长。
1 设备使用状况及存在的问题1.1设备使用情况神华准能公司燕庄生活站区锅炉房、丹洲营生活区锅炉房及唐公塔车辆段锅炉房正常情况下，使用6台18.5kW引风机，6台5.5kW鼓风机。
冬季工作近200d。
供暖锅炉每天工作24h，保证锅炉水温维持在45℃~85℃之间。
1.2存在问题由于锅炉在低负荷运行时，风机还是全速运行，电机做了大量的无用功，造成电能的浪费。
2 改造措施及原理效果分析2.1解决措施使用变频器来控制风机的转速。
使风机在低负荷时，低转速运行。
2.2节电原理分析由流体传输设备风机的工作原理可知：风机的风量与其转速成正比；风机的风压与其转速的平方成正比，而风机的轴功率等于流量与风压的乘积，故风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）如下表：根据上述原理可知：改变风机的转速就可改变风机的输出功率。
例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用变频调速技术是一种有效的节能手段，在锅炉引风机节能改造中具有重要应用价值。
传统的锅炉引风机使用交流电源，转速不可调节，能耗较高，而通过采用变频器来调整电机转速，能有效控制风机风量，降低系统的功率消耗，实现锅炉系统的节能目的。
变频调速装置是一种用于控制交流电动机转速的电子设备，它通过改变电源频率来调整电机转速，实现风机输出风量的精确控制。
同时，变频调速装置还实现了对电机起动、停止、保护等控制功能，使系统运行更加安全可靠。
在锅炉引风机中的应用，变频调速技术能够在一定程度上减少风机的启动电流，避免电力网电压的波动和对设备的损坏。
而且，风机的转速和风量可以实时调整，使得锅炉燃烧量与所需风量匹配，从而提高锅炉的燃烧效率，降低烟气排放，达到节能减排的目的。
变频调速技术还能够延长锅炉引风机的使用寿命。
传统的锅炉引风机在运行过程中对电机有大量的启动、停止和扭矩变化，容易导致电机绕组温度过高、轴承、齿轮等零部件磨损加剧，严重时可能导致设备故障。
而变频调速装置能够平稳地控制电机的启动和停止过程，减少电机运行过程中的负荷冲击和变化，减少或避免设备故障，延长设备使用寿命。
值得注意的是，提高锅炉系统的能效并不是简单地实现变频调速技术就能解决的问题。
根据实际情况，需要考虑以下因素：（1）局部变频调速还是整机变频调速？局部变频调速指只对部分风机进行改造，而整机变频调速是对整个末梢系统进行改造。
对于比较大型的锅炉系统，整机变频调速是更好的选择，可以最大化地提高系统性能并实现更高的节能效果。
（2）应用变频调速技术是否能与锅炉系统的其他调节系统协同工作？比如，在燃烧控制、电力调度和设备保护等方面，需要保证变频调速技术与系统调节之间相互配合，达到协同作用，才能最大化地发挥节能效益。
（3）变频调速装置选择与安装方式问题。
变频调速装置的型号、品牌、安装方式等因素直接影响其性能和稳定性。
建议选择专业开发、生产、销售变频调速装置的厂家，根据实际应用情况选用最适合的型号，并确保变频调速装置的安全可靠运行。
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名称
符号 单位 计算公式或来源 工况 1 工况 2 工况 3
机组负荷 风机烟气量 定速风机比压能 烟气密度
E MW qv m3/s Y J /kg
kg /m 3
实测 理论值
查图 估计
600 450 300 378. 7 290. 4 209. 4 4 100 2 700 1 600 0. 88 0. 90 0. 92
3) 异步电机在启动 时电流一般可达到电动机额 定电流的 6~ 8倍, 对电网冲击较大, 并影响电动机的 使用寿命.
4) 风机在低风量区存在 马鞍 型曲线, 风机并联
收稿日期: 2009- 10- 20 作者简介: 于德营 ( 1971- ) , 男, 河北沧州人, 工程师.
容易出现 抢风 的问题, 给 锅炉的安全运行带来隐 患.
3 608 /1 000= 1366 3 kW, 式中, qv 为烟气的流量, m3 / s; p 为风机全压, P a.
4) 定速风机轴功率. a = 0 98 R = 80 36% , 式 中, c 为电动机传动效率, 取 0 98; R 为电动机传动 效率, 由 引风 机 性能 曲 线可 以查 得, 定速 风 机效 率
计得到, 实际工况点位置为: 比压能 Y = 4 100 N m /kg, 风机效率为 82% , 估算烟气密度为 0. 88 kg /m3.
2) 风机全压. p = Y = 3 608 P a, 式中, Y 为比压 能, N m / kg; 为烟气密度, kg /m3.
3) 风机 有 效 功率. P u = qv p /1 000 = 378 8
由公式可以看出, 要保证风机的安全稳定运行, 必 须保证风机转速在最低限制转速以上. 因此风机变频 调速范围不应过低, 在软启动过程中应尽快使风机转 速超过最低转速.
此外, 风机运行在低速时还容易产生 1 /2转速的 涡动、油膜共振等问题, 因此应在调速范 围中予以考 虑, 以避免或减小振动问题.
3 引风机变频调速系统容量选择
4 引风机调速范围估算
4. 1 风机运行的条件
因为电厂引风机为静叶可调的高效风机, 静叶调 节效率远高于风门挡板调节方式, 所以挡板节流调节
的计算公式已经不适用了, 必须考虑实际运行的负荷
率和实际风机的运行效率. 同时风机运行必须满足以 下 2个条件:
1) 风量条件. 不论风机如何改造, 都要保证在同
摘 要: 介绍了沧东电厂锅炉引风机的运行现状, 针对其运行效率不高、耗电量较大的问题, 在查找 原因的基 础上, 提 出
了采用变频技术进行节能改造的方案. 同 时对改 造方案 的可行 性进行 了技术 经济分析, 对 改造后 的经济 效益进 行了 计
算, 并对方案提出了具体的建议.
关键词: 引风机; 变频; 可靠性; 经济性
一负荷时风机提供的风量不变.
2) 风压条件. 对负压炉膛的锅炉来说, 正常运行 时, 引风机的压力主要用于克服烟道子系统的阻力, 炉
膛只维持一个数值很小的正常负压. 但是在引风机风
量随风机转速成一次方下降时, 引风机的风压则随转 速成二次方下降, 可见风压下降的速度远高于风量, 因
此必须保证风压在允许的范围内运行.
7) 结 果 分 析. 误 差 为 e = ( P s - P t ) /P s = - 18 5% .
验证得到, 实际电机输入功率 P s 与估算定速电机 输入功率 P t 的误差在工程接受范围内, 说明了关于风 机效率、比压能的推断是存在一定的误差. 误差来源可 能由于理论烟气量与实际值的差距. 其他工况估算数 据见表 2.
3) 机组未来安装脱硝装置的需求. 目前环保要求 越来越高, 因此在进行引风机变频改造时, 应考虑机组 未来将安装脱硝等环保装置的需求. 安装脱硝设备会
12 6
沈阳工程学院学报 (自然科学版 )
第 6卷
给引风机系统增加大约 1 000 Pa的阻力, 这部分压降 也要综合考虑进去.
所以变频器容量的选择, 要兼顾各种运行工况, 既 要保证发电机组连续运行可靠性的要求, 又要避免因 变频器容量选择过大造成的大量资金浪费. 表 1给出 了 变频器实际需要容量选择原则 与 变频器铭牌容
采用 一拖一 变频调速方案的另一个重要目的 是防止风机并联运行时出现 抢风 现象. 这种现象在 运行中是不容许出现的, 因此采用变速调节时, 应尽量 保证并联运行风机的转速一致. 2 2 调速系统的备用手段和切换方式的建议
在设计高压变频调速系统时, 必须考虑一旦变频 器出现故障退出运行时的后备方案, 以免影响发电机 组的正常运行.
2) 机组及系统需求. 引风机的额定情况是按照烟 气量进行设计的, 但在实际锅炉启动初期, 引风机输送 的介质实际为空气, 这就造成了实际功率偏大. 另外, 电站一般设计为双侧风机, 风机变频时两侧风门挡板 全开, 当一侧风机掉闸后, 要求另侧风机迅速带满负荷 运行以满足锅炉风量的要求. 但如果故障侧风机的挡 板不能迅速全关, 运行侧风机的风量将有一部分从故 障侧风道分流, 导致运行侧变频器过负载而跳闸, 从而 失去双侧风机锅炉灭火保护作用, 造成停炉事故. 因此 要求风门挡板要有快关能力, 同时要求变频器有一定 短时间过负载的能力. 此外, 除了极端工况, 还要考虑 漏风和煤种变化情况.
目前变频器容量的选取大多按照电机铭牌所标容 量, 再考虑一定安全系数来选取, 即 变频器铭牌容量 选择原则 , 但是这样选取是极其不经济的. 变频器 实际需要容量选择原则 可解决此问题, 该原则主要 考虑以下 3个主要因素:
1) 风机性能. 即根据风机实际最大运行功率和性 能试验结果来选择变频器的容量. 一般情况下, 对于在 工作过程中经常或有时电动机的负载达到或接近其额 定容量时, 变频器容量应为电动机额定容量的 110% , 以保证电动机的额定出力. 如果在拖动负载达到额定 出力, 电动机的负载率依然不足时, 就应该根据实际运 行工况来选择合适的变频器容量, 这样既满足了生产 需要, 又节约了变频器和相应配件的投资.
调速装置和调速系统运行的可靠性是发电厂最关 心的问题, 它不仅体现在调速装置上, 同时也体现在调 速系统的设计、备用手段和切换方式等方面. 2 1 变频调速系统设计的建议
由于锅炉引风机都采用双风机设计, 因此在进行 变频调速节能改造时可采用标准的 一拖一 带工频 旁路方案 ( 见图 1). 当某台机风机的变频器因故障而
量选择原则 的实际对比结果.
表 1 引风机变频器容 量选取建议
电机额定 600 MW 电机 容量 ( kW ) 实际功率 ( kW )
安全 系数
建议变频器 节省投资
容量 ( kW )
(万元 )
3 700
2 311. 2
1. 3
3 000
140 ( 2台 )
注: 由于机组最大负荷大于 600 MW 以及考虑漏 风等因素, 故 选 取较大安全系数; 变频器价格按 1 000元 / kW 选取
风机在低速运行时的主要风险, 是风机及电动机 滑动轴承的最低滑动速度限制及低速振动的问题.
目前电厂的大型风机 和电动机大多 采用滑动轴 承. 当轴承处于稳定的动压 润滑状态时, 根据雷诺公 式, 可得到轴承油膜能承受的径向力
F=
2
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C
p
式中, 为润滑油在轴承平均工作温度下的动力粘度, P a s; B 为轴承宽度, m; F 为轴承径向力, N; v 为轴径 线速度, m / s; 为偏心率, 量纲为 1; Cp 为承 载量系 数, 量纲为 1.
这就在客观上要求引风机能够变速调节, 因此, 有 必要对引风机的调速可行性进行科学合理的分析.
2 引风机变频调速节能改造方式选择
沧东电厂地处河北南网, 负荷变化较大, 峰谷差也 十分明显. 变频调速因其具 有调速效率高、功率因子 高、调速范围宽、调速精度高等优势, 又可以实现软启 动, 减少对电网的电流冲击及设备的机械冲击, 对于大 部分采用鼠笼式异步电机的风机, 不失为目前最理想 的调速方案. 变频调速是通过改变电动机供电频率的 方法而达到调节电动机转速的调节方式. 频率变化后, 电动机基本保持额定转差率, 转差损失不增加. 变频调 速的损失只是在变频装置中产生的交流损失, 以及由 于高次谐波的影响, 使电机的损耗有所增加, 所以变频 调节是一种高效调速方式. 它调速范围宽, 一般可达 10 1( 50~ 5 H z), 同时在整个调速范围内均具有较高 的调速装置效率, 所以适用于经常处于低转速状态下 运行的负载.
中图分类号: TK 223 26
文献标 识码: A
文 章编号: 1673- 1603( 2010) 02- 0124- 05
1概 述
引风机是火力发电机组的主要辅机, 承担着排烟 的任务. 神华河北国华沧东发电有限责任公司 ( 简称
沧东电厂 ) 的引风机为静叶调节轴流式风机, 型号 为 AN37e6( V19+ 4 ) . 从运行数据 显示, 该厂引风机 的平均单 耗为 2. 352 kW h / t汽, 电耗为厂用 电总量的 0 687% . 因此, 引风机的经济运行对降低电厂的厂用 电量、提高电厂的综合效益十分重要. 上述数据显示该 厂引风机的实际运行效率不高, 平均单耗和电耗都较 大, 分析原因如下:
4. 2 变频调速方案经济性估算
4 2 1 实际工况性能计算及校核 由于电厂实时测量数据误差较大, 这里采用了热
力汇总得到的计算烟气量, 其中总烟气量等于出预热
器烟气量.
1)
流量换算.
qv
=
3
600
q1
烟气
= 378 7 m3 / s, 风 2
机开度为 46% , 静叶角度约为 - 27 . 由风机性能曲线估
1) AN37e6型引风机具有 出力大、静 叶调节范围 广等特点, 属于高效风机. 但是存在选型设计裕量较大 的情况, 在机组处于低负荷运行状态时, 就会导致风机 运行点远离风机的最高效率点.