本文將以某地?zé)犭娖髽I(yè)的2＊330MW空冷供熱機(jī)組引風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能配套改造項目，作為主要研究對象，分析該變頻器改造方案。以及變頻改造后的引風(fēng)機(jī)變頻啟動流程，以及變頻改造所取得的節(jié)能效果進(jìn)行分析與研究，望能夠促進(jìn)熱電廠鍋爐節(jié)能降耗目標(biāo)的實現(xiàn)。
隨著國際市場中煤炭資源緊張日益嚴(yán)峻，這令國內(nèi)熱電廠面臨著較大的經(jīng)營困境。在這一背景下，如何通過節(jié)能改造的方式降低熱電廠用電率以及發(fā)電成本已成為相關(guān)運(yùn)營人員高度重視的課題之一。受制造技術(shù)以及設(shè)計技術(shù)、條件等因素影響，熱電廠主要用電設(shè)備（如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵等）均屬于高能耗設(shè)備。如對于引風(fēng)機(jī)而言，在熱電廠運(yùn)行過程中其輸出功率與機(jī)組負(fù)荷間的關(guān)聯(lián)性較弱，既能夠通過改變擋板開度的方式調(diào)整功率，節(jié)流過程中存在嚴(yán)重的能耗損失問題。故，針對熱電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)裝置的節(jié)能改造勢在必行。
一、工程概況
某地?zé)犭姀S的2＊330MW空冷供熱機(jī)組引風(fēng)機(jī)型號為YA15248－2F，結(jié)構(gòu)型式為靜葉可調(diào)軸流式，由成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)提供，額定功率為2600kW，額定電壓為6000V，額定電流為292A，工作狀態(tài)下引風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為980r／min，機(jī)組按照2臺／爐標(biāo)準(zhǔn)配備，風(fēng)量為1148661m3／h，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓為6625Pa，進(jìn)口煙溫為130．0℃。針對引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中存在的能耗高問題，擬通過引入高壓重載變頻器的方式對其進(jìn)行節(jié)能改造。
二、節(jié)能改造實例
1、原系統(tǒng)運(yùn)行
原系統(tǒng)中引風(fēng)機(jī)啟動流程為：關(guān)閉引風(fēng)機(jī)出口關(guān)斷擋板以及引風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板→啟動引風(fēng)機(jī)→開啟引風(fēng)機(jī)出口關(guān)斷擋板。引風(fēng)機(jī)停止流程為：關(guān)閉引風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板→停止引風(fēng)機(jī)→關(guān)閉引風(fēng)機(jī)出口關(guān)斷擋板。引風(fēng)機(jī)正常啟動30．0s后，由入口調(diào)節(jié)擋板對爐膛負(fù)壓進(jìn)行自動控制（自動控制實現(xiàn)依據(jù)為：由控制回路輸出4．0mA～20．0mA信號至入口調(diào)節(jié)擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以控制擋板開度，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定爐膛負(fù)壓的效果）。
2、改造策略
為了不影響引風(fēng)機(jī)的正常啟動與停止功能，變頻改造并未將高壓變頻器作為單獨(dú)設(shè)備驅(qū)動級，而是將啟停邏輯集成至引風(fēng)機(jī)驅(qū)動級邏輯回路中，對相應(yīng)步驟的允許條件進(jìn)行調(diào)整。具體策略有以下兩個方面：
（1）對引風(fēng)機(jī)啟動邏輯的修改
原引風(fēng)機(jī)啟動邏輯步序不做調(diào)整，在高壓變頻改造下于第二步中修改啟動指令為“引風(fēng)機(jī)在啟動后先關(guān)閉6kV斷路器QF，若引風(fēng)機(jī)變頻器處于遠(yuǎn)方控制狀態(tài)，變頻器處于變頻狀態(tài)，且變頻器準(zhǔn)備啟動信號返回”，則在3．0s延時后發(fā)出變頻器啟動指令。此時，引風(fēng)機(jī)斷路器QF的閉合與高壓變頻器的啟動間預(yù)留有3．0s的時間間隔，從而能夠確保高壓變頻器一次端充分充電后再進(jìn)入啟動升速狀態(tài)；
（2）對引風(fēng)機(jī)停止邏輯的修改
原引風(fēng)機(jī)停止邏輯步序不做調(diào)整，在高壓變頻改造下修改允許第二步指令為“引風(fēng)機(jī)停止后首先停止高壓變頻器，斷路器QF延時2．0s后斷開”。
3、引風(fēng)機(jī)變頻啟動
經(jīng)高壓變頻器節(jié)能改造后，＃2爐引風(fēng)機(jī)變頻器的正常啟動需要同時滿足如下條件：
（1）變頻控制指令在40％；
（2）無變頻器重故障；
（3）無變頻器故障；
（4）變頻器電源開關(guān)QF1合閘；
（5）變頻器輸出開關(guān)QF2合閘；
（6）工頻旁路開關(guān)QF3分閘；
（7）變頻器待機(jī)指示。
以＃2爐引風(fēng)機(jī)A為例，變頻模式下的啟動流程為：
（1），確認(rèn)A引風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)、A引風(fēng)機(jī)工頻旁路開關(guān)QF3在分閘位置；
（2），在A引風(fēng)機(jī)變頻操作畫面上合上A引風(fēng)機(jī)變頻電源開關(guān)QF1和A引風(fēng)機(jī)變頻輸出開關(guān)QF2；
（3），將A引風(fēng)機(jī)變頻器控制指令置40％，確認(rèn)A引風(fēng)機(jī)靜葉位置為0；確認(rèn)A引風(fēng)機(jī)其他啟動允許條件滿足；確認(rèn)引風(fēng)機(jī)變頻上電允許發(fā)出；
（4），合上A引風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)，變頻器上電；
（5），DCS畫面上點擊啟動A引風(fēng)機(jī)變頻器按鈕，觀察變頻器的轉(zhuǎn)速反饋信號逐步增加至起始轉(zhuǎn)速，觀察變頻發(fā)出“變頻運(yùn)行”信號。此過程中觀察變頻輸出電流是否正常，觀察變頻是否有“報警”及“故障”信號發(fā)出；
（6），增加靜葉開度，至規(guī)定的最大值（暫定80％）。
三、節(jié)能改造效果
本工程中針對＃2爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻配套改造，改造后＃2爐引風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)穩(wěn)定，有非常顯著的節(jié)能效果。將經(jīng)過變頻配套改造的＃2爐引風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況與未經(jīng)變頻配套改造的＃3爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。
結(jié)合表1可見：通過對＃2爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻配套改造的方式，引風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行過程中的機(jī)組負(fù)荷維持在恒定狀態(tài)下，調(diào)節(jié)擋板開度顯著提升，可達(dá)到100．0％的理想狀態(tài)，且引風(fēng)機(jī)電機(jī)電流有所下降，在電機(jī)電壓維持恒定的條件下，電機(jī)功率顯著降低，對引風(fēng)機(jī)節(jié)電有重要意義。
四、總結(jié)
高壓變頻調(diào)速控制作為一種全新的調(diào)速方法，近年來在大型熱電廠主設(shè)備技術(shù)改造中廣泛應(yīng)用。我們通過對2＊330MW空冷供熱機(jī)組引風(fēng)機(jī)通過引入高壓變頻器器進(jìn)行節(jié)能改造后，在后續(xù)的實際運(yùn)行中，對比未改造前的引風(fēng)機(jī)性能有顯著的提高，能夠令引風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行更加靈活性以及操作簡便性有著明顯提升，并且具有降低引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率，發(fā)揮節(jié)電效益的目的，值得大力推廣。
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