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[摘要] 本文介紹了山西柳林電廠2×100 MW火力發(fā)電機(jī)組送風(fēng)機(jī)變頻改造，送風(fēng)機(jī)電機(jī)通過(guò)變頻器調(diào)速后，節(jié)能效益明顯。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，我們認(rèn)為目前高壓變頻調(diào)速設(shè)備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，值得大力推廣。

 [關(guān)鍵詞] 送風(fēng)機(jī) 變頻 效益

引言
　　火力發(fā)電廠在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)電負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)鍋爐燃燒工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體調(diào)節(jié)方法是通過(guò)改變鍋爐的給煤量、風(fēng)量、給水量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。而目前各電廠水量、風(fēng)量的調(diào)節(jié)一般是通過(guò)改變閥門(mén)或擋板的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但這種調(diào)節(jié)方式屬于節(jié)流調(diào)節(jié)，在運(yùn)行中這種調(diào)節(jié)方式存在許多問(wèn)題。
1、節(jié)流調(diào)節(jié)方式在運(yùn)行中存在的問(wèn)題
1.1節(jié)流調(diào)節(jié)方式浪費(fèi)電能。
　　鍋爐在設(shè)計(jì)時(shí),選用風(fēng)機(jī)的額定容量通常大于實(shí)際需要量,其配套拖動(dòng)電機(jī)的額定容量則更大。實(shí)際運(yùn)行時(shí)不得不關(guān)小風(fēng)門(mén)進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)。在我廠,在額定工況下,風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度僅為60%。在節(jié)流過(guò)程中,風(fēng)機(jī)特性曲線不變,轉(zhuǎn)速不變,僅僅依靠關(guān)小風(fēng)門(mén),人為增加管道阻力來(lái)減小流量。風(fēng)門(mén)開(kāi)度減小，阻力損失相應(yīng)增加,但系統(tǒng)輸入功率并無(wú)減小,而是白白損失在節(jié)流過(guò)程中。
1.2節(jié)流調(diào)節(jié)的系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制精度差。
　　由于風(fēng)門(mén)的檔板開(kāi)度與流量的非線性關(guān)系,加上執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)間隙的影響,檔板開(kāi)度調(diào)節(jié)既不靈敏又不精確,無(wú)法實(shí)現(xiàn)流量的快速、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。
1.3節(jié)流調(diào)節(jié)運(yùn)行費(fèi)用大。
　　在節(jié)流調(diào)節(jié)方式中,風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于高速、大負(fù)載下運(yùn)行,消耗電能大,維護(hù)工作量大,設(shè)備壽命低,并且運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)噪音大。
2、100MW機(jī)組送風(fēng)機(jī)變頻裝置的應(yīng)用
　　交流變頻調(diào)速技術(shù)是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型交流傳動(dòng)技術(shù)。交流變頻調(diào)速裝置充分應(yīng)用了微計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，一般采用正弦波脈寬調(diào)制電路，能模擬直流電動(dòng)機(jī)的控制特點(diǎn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，使交流電動(dòng)機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)同樣的調(diào)速性能。過(guò)去變頻調(diào)速裝置多為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)值較貴。近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)變頻調(diào)速裝置的生產(chǎn)已經(jīng)上了一個(gè)臺(tái)階，可靠性逐步提高，價(jià)格也有大幅度下降。
　　柳林電廠一期安裝兩臺(tái)2×100MW燃煤發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組配置兩臺(tái)型號(hào)為YKK 560-6、功率900kW、電壓等級(jí)6kV并列運(yùn)行的送風(fēng)機(jī)。2005年6月、9月分別在1#機(jī)1#送風(fēng)機(jī)、2#機(jī)2#送風(fēng)機(jī)安裝了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ＨＡＲＳＶＥＲＴ―Ａ系列高壓變頻器。設(shè)備投運(yùn)使用以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果明顯。尤其是全中文的設(shè)置界面，給調(diào)試和維護(hù)工作帶來(lái)很多便利。
3、送風(fēng)機(jī)改造后節(jié)能情況分析：
3.1典型工況連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)節(jié)能情況
　　以1小時(shí)為單位，考核1小時(shí)內(nèi)各段負(fù)荷同工況（出口風(fēng)壓相同、制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式相同）情況下，工頻運(yùn)行和變頻運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果。
下#1、2送風(fēng)機(jī)總耗電的比較：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1#爐

3.3送風(fēng)機(jī)改造經(jīng)濟(jì)效益分析
3.3.1按照單位小時(shí)節(jié)能情況分析：
　　概算按各個(gè)負(fù)荷段的平均數(shù)計(jì)算，#1爐每小時(shí)節(jié)約電量216 kWh，#2爐每小時(shí)節(jié)約電量242.25kwh，全天雙機(jī)運(yùn)行共可以節(jié)約電量1.0998萬(wàn)kwh；以年發(fā)電量完成12億kWh，日完成電量400萬(wàn)kWh，全年雙機(jī)運(yùn)行300天（相當(dāng)于全年運(yùn)行7200小時(shí)）計(jì)算，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)全部技改后，全年可節(jié)約電量329.94萬(wàn)kWh，按現(xiàn)電價(jià)0.35元/kWh計(jì)算，一年可節(jié)約115.47萬(wàn)元。
3.3.2送風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行三天節(jié)能情況分析：
　　安裝兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)變頻后，全年可節(jié)約電量263.52萬(wàn)kWh，按現(xiàn)電價(jià)0.35元/kWh計(jì)算，一年可節(jié)約92.23萬(wàn)元。
　　上述兩結(jié)論從數(shù)據(jù)上看基本相近，說(shuō)明以上數(shù)據(jù)真實(shí)可信．本次變頻效益巨大。
4、送風(fēng)機(jī)變頻改造后對(duì)設(shè)備的影響
　　送風(fēng)機(jī)采用變頻運(yùn)行后，除了節(jié)能和控制特性改善外，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行工況也明顯改善，有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　4.1實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)全開(kāi)，不再調(diào)整風(fēng)門(mén)，運(yùn)行自動(dòng)化程度大為提高，運(yùn)行和維護(hù)工作量降低。
　　4.2送風(fēng)機(jī)變頻改造后，電機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，降低了電機(jī)的故障率。
　　4.3功率因數(shù)提高。從電網(wǎng)角度看，工頻運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)為0.85左右,變頻運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)達(dá)到0.95。因此,即使同樣是滿負(fù)荷運(yùn)行,變頻運(yùn)行時(shí),高壓輸入電流明顯比工頻運(yùn)行時(shí)小,這有利于節(jié)能和設(shè)備安全運(yùn)行。
　　4.4采用變頻和旁路工頻雙套運(yùn)行方式，當(dāng)變頻器故障時(shí)，電機(jī)可投工頻旁路，電機(jī)定速運(yùn)行，不影響設(shè)備運(yùn)行，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。
5、結(jié)束語(yǔ)：
　　將交流變頻調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用于鍋爐大型風(fēng)機(jī)，不僅節(jié)能，而且大大改善了控制品質(zhì)和運(yùn)行工況，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，使設(shè)備的運(yùn)行方式更趨合理，設(shè)備自動(dòng)化程度、控制水平進(jìn)一步提高。雖然高壓交流變頻調(diào)速裝置的一次性投資較大，但它所帶來(lái)的回報(bào)是巨大的、長(zhǎng)期的，建議大力推廣使用。
參考文獻(xiàn):
[1]《高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)HARSVERT-A系列技術(shù)手冊(cè)》。北京：北京利德華福電氣技術(shù)有限公司，2004
[2]《值長(zhǎng)運(yùn)行日志》。山西：柳林電廠，2005
[3]《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用》。北京：劉國(guó)榮 機(jī)械工業(yè)出版社

作者簡(jiǎn)介
　　秦海平（1967-），男，工程師，西安理工大學(xué)畢業(yè),山西柳林電力有限責(zé)任公司,從事電氣技術(shù)管理工作。
　　張 軍 (1970-), 男，副總工程師，太原理工大學(xué)畢業(yè),山西柳林電力有限責(zé)任公司,從事技術(shù)管理工作。
　　高衛(wèi)明 (1969-), 男，工程師，主任,太原電力?？茖W(xué)校畢業(yè),山西柳林電力有限責(zé)任公司,從事技術(shù)管理工作。
　　孫海榮 (1971-), 男，助理工程師，山西廣播電視學(xué)校畢業(yè),山西柳林電力有限責(zé)任公司,從事電氣運(yùn)行技術(shù)工作。

秦海平 張軍 高衛(wèi)民 孫海榮
山西柳林電力有限責(zé)任公司 山西 柳林 033314