四川華鎣山電廠為西南地區(qū)小型火力發(fā)電廠，總裝機容量30萬KW，其中1#和2#機組為5萬KW機組，3#和4#機組為10萬KW機組。由于西南地區(qū)水利資源比較豐富，一般保證水力發(fā)電，四川華鎣山電廠的火電機組平常一般承擔(dān)調(diào)峰發(fā)電任務(wù)，僅在枯水季節(jié)承擔(dān)一定量的基本負荷。
由于電廠發(fā)電機組經(jīng)常處于調(diào)峰運行狀態(tài)，對鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)而言，引送風(fēng)機擋板開度一般只能達到50%左右，因為擋板截流造成了大量的能量損失。同時調(diào)峰運行導(dǎo)致風(fēng)機啟停次數(shù)增加，而高壓電機的頻繁啟動，直接導(dǎo)致電機及機械的使用壽命減少，引起維護工作量和成本大大增加。
另一方面，為了從發(fā)電系統(tǒng)的安全性考慮，引送風(fēng)機一般按甲乙雙側(cè)進行配置，一旦單邊設(shè)備故障退出運行，仍可由另一側(cè)輔機繼續(xù)工作，以維持發(fā)電機組繼續(xù)運行，減少停機停爐損失。同時在輔機設(shè)備選型和容量設(shè)計上，單側(cè)風(fēng)機具備讓發(fā)電機帶75%負荷運行的能力，兩側(cè)風(fēng)機在發(fā)電機滿負荷運行的情況下，也具有50%的容量冗余。
目前，華鎣山發(fā)電廠的廠用電約占到發(fā)電量的8%，其中引送風(fēng)機的用電就達到2.5%以上。為了適應(yīng)機組調(diào)峰運行的特點，降低廠用電率指標(biāo)，電廠從去年開始就積極尋求新設(shè)備新技術(shù)來對原有機組進行改造，以實現(xiàn)節(jié)能降耗、增強自身的市場競爭能力的目的。由于引送風(fēng)機為高壓電機，單機容量較大，運行時間長，耗電量也較多，節(jié)電潛力巨大，電廠決定對4#爐的引送風(fēng)機進行變頻調(diào)速節(jié)能改造。
4#爐的引送風(fēng)機變頻改造項目從去年開始立項，2001年5月進行正式招標(biāo)，有SIEMENS、ABB、AB、ROBINCON以及國內(nèi)多家廠商參與投標(biāo)。評標(biāo)小組經(jīng)過多方調(diào)研和評審論證，最后決定采用北京利德華福技術(shù)有限公司設(shè)計生產(chǎn)的HARSVERT-A系列變頻器，進行風(fēng)機的調(diào)速改造。
二、 設(shè)備概況：
華鎣山發(fā)電廠4#機組為國產(chǎn)100MW機組，于1983年投產(chǎn)，其引、送風(fēng)機主要參數(shù)情況如下：
(1)引風(fēng)機
型 號： Y4—73-11N0：28D
風(fēng) 量： 455000m3／h
風(fēng) 壓： 401mmH20
電機型號： Y800-8／l180
額定功率： 800kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 93.4A
額定轉(zhuǎn)速： 741 rpm
(2)送風(fēng)機
電機型號： JSQl512—6
額定功率： 780kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 88.5A
額定轉(zhuǎn)速： 978rpm
三、 HARSVERT-A變頻器的性能：
華鎣山發(fā)電廠4#機組引送風(fēng)機共四臺，采用4臺HARSVERT-A06/105變頻器進行調(diào)速控制。變頻器為直接高-高方式的電壓源型，外加工頻旁路切換開關(guān)。變頻器的主要性能指標(biāo)如下：
變頻器容量 1090KVA
額定輸出電流 105A
輸入頻率 45Hz到55Hz
額定輸入電壓 6000V
允許電壓波動 ±10%
輸入功率因數(shù) ≥0.96（大于20%負載時）
輸出頻率范圍 0Hz到50Hz（即：調(diào)速范圍0～100%）
變頻器效率 ≥98%（不含輸入變壓器）
輸出頻率分辨率 0.01Hz，無級調(diào)速
過載能力 120%一分鐘，150%立即保護
為了適應(yīng)電廠設(shè)備運行安全性及工藝需要，變頻器除了滿足以上基本性能指標(biāo)要求外，還具有如下功能：
* 風(fēng)機變頻改造后，既可以變頻調(diào)速運行，也可以直接投工頻運行；
變頻器輸入的6KV、10KV主電源掉電時，3秒內(nèi)變頻器不會停機，可以滿足電廠引送風(fēng)機電源母線切換的需要；
* 為變頻器提供的220V控制電源掉電時，由于變頻器的控制電源和主電源沒有相位及同步要求，變頻器可以用UPS供電繼續(xù)運行，不會停機；
* 在現(xiàn)場DCS速度給定信號掉線時，變頻器提供報警的同時，可按原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運轉(zhuǎn)，維持機組的發(fā)電工況不變；
* 變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續(xù)運行，減少風(fēng)機突然停機造成的損失。保留原電機繼續(xù)使用；
* 不改變原有風(fēng)機設(shè)備任何基礎(chǔ)；
* 和電廠的DCS系統(tǒng)實現(xiàn)無縫接口；
四、 項目實施情況：
五、 引送風(fēng)機變頻改造后的節(jié)能情況：
下表列出4#爐不同負荷下，引送風(fēng)機在改造前后的從高壓開關(guān)測得的電流值（用戶提供）：
從表中數(shù)據(jù)看出：發(fā)電機調(diào)峰越厲害（負荷越小），和原來相比，改造后電流下降越多。即使在4#機組滿負荷的情況下，引送風(fēng)機的電網(wǎng)側(cè)總電流仍然比改造前下降了46%。
以下一組數(shù)據(jù)是4＃爐改造前的6月份及改造后的10月份發(fā)電量及其送風(fēng)機和引風(fēng)機電耗情況對比：
其中：
6月份4＃機組發(fā)電量為：2778萬度。其引送風(fēng)機總耗電量為: 288360+414540=702900度，占4#機組發(fā)電量的2.5%。
10月份4＃機組發(fā)電量為：2148萬度。其引送風(fēng)機總耗電量為:107340+193680=301020度，占4#機組發(fā)電量的1.4%。
改造前后，單位發(fā)電量的引送風(fēng)機總耗電量下降了44%。
六、 效益分析：
從節(jié)電的角度考慮，因節(jié)電而直接帶來的經(jīng)濟效益與機組的年運行時間、平均負荷率、電費水平等因素有關(guān)。假設(shè)4#機組的年運行時間為6000小時，平均負荷率80%，廠用電為0.37元每度，引送風(fēng)機總耗電在變頻改造前后分別占4#機發(fā)電量的2.5%和1.4%，則：
改造前每年4#機組發(fā)電量為100000×0.8×6000=48000萬度，引送風(fēng)機總耗電為48000×2.5%=1200萬度，改造后引送風(fēng)機總耗電為48000×1.4%=672萬度，改造前后引送風(fēng)機節(jié)約用電為1200-672=528萬度，折算電費為195萬元。僅節(jié)約電費一項，在2.5年內(nèi)就可以將4臺變頻器的投資收回。
實際上，#4機組采用變頻調(diào)速改造后，由于對電機實現(xiàn)真正的軟啟動，對電機、風(fēng)機、擋板、高壓開關(guān)等設(shè)備以及電網(wǎng)的啟動沖擊大大減少，它們的使用壽命得以延長，可以大幅度節(jié)省這些設(shè)備的維護費用。另外，變頻器高精度寬范圍的無級調(diào)速功能，不僅全面滿足了電廠峰荷動態(tài)調(diào)節(jié)的需要，而且變頻器屬于高度智能化的新型高科技設(shè)備，與電廠DCS系統(tǒng)實現(xiàn)真正的無縫連接，提高了生產(chǎn)效率和機組自動化水平，大大改善了電廠的工作和生產(chǎn)環(huán)境。
總之，HARSVERT-A變頻器在華鎣山發(fā)電廠4#爐風(fēng)機系統(tǒng)的調(diào)速改造中應(yīng)用是相當(dāng)成功的。該系列變頻器的先進性、可靠性已得到許多工業(yè)應(yīng)用的證實。在電力行業(yè)，對于許多高壓大功率的輔機設(shè)備推廣和采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，不僅可以取得相當(dāng)顯著的節(jié)能效果，是電廠節(jié)能降耗的一個有效的途徑，而且也得到國家產(chǎn)業(yè)政策的支持，代表了今后電力行業(yè)節(jié)能技改的方向，目前電力行業(yè)越來越多的人員對此都已形成廣泛共識。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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