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邢钢自备电站15MW机组引风机变频改造纪要

浏览次数: 日期:2008-7-31 16:07:18

一、概述

近年来国家倡导节能减排,我公司积极响应国家节能增效政策,因为工厂有两台引风机是通过风门挡板调节炉膛负压,挡板开度仅为30%-40%,挡板调节使大量能量损耗在挡板节流上,造成电能浪费。公司决定对15MW机组锅炉的两台引风机进行节能改造。

目前,市场上高压变频器产品较多,变频调节类型也有多种。国外的产品价格昂贵,在邢钢大力推广节约成本的策略前提下,考虑到有些国产高压变频器设备已经达到国际水平,同样能满足设备运行条件,公司上下考虑采购国内设备。我们在对风机调节系统改造前,收集了国内一些调节装置的资料,并进行了比较,公开招标购置高压变频器,结果由北京合康亿盛科技有限公司生产的HIVERT-Y06/050型变频器通过公司上下的一致认可。


二、改造过程简介

对4#锅炉引风机进行了变频改造,引风机电机功率为400kW,额定电流为:47A,适合驱动高压异步电动机的变频器HIVERT-Y06/050,额定输出电流为50A,适配400kW及以下异步电动机。

项目在施工过程中技术人员以满足锅炉运行工况为根本,积极与变频厂家技术人员、电气仪表人员进行协商合作,制定技术方案、制作运行程序,并根据锅炉运行人员要求对程序进行修改完善。技术人员严把质量关,认真负责的将变频器安装到位。

合康变频器可通过在控制柜上的控制面板上的“远程/本地”开关的切换实现“就地控制”与“远程控制”。“远程控制”与原有的DCS连接,在DCS控制画面中增加了变频器画面,与变频器输出接口联接,进行数据通讯,运行人员可以通过DCS中的画面对引风机和变频器的工作电流、频率以及运行、停止、报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、旁路状态、高压合闸允许、高压紧急分断等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示。变频器的控制调节还通过负压PID调节器接受炉膛负压信号,综合运算后经手、自动切换输出4~20mA到变频器的控制端,调节变频器输出电源的频率,从而改变电动机的转速,改变引风量,达到调节炉膛负压的目的,方便运行人员操作。

与常规的控制调节系统比较,系统结构、运行操作方式基本不变,主要区别在于由调整引风挡板开度改为调节引风机频率。为了保证生产的连续运行,当变频器重故障时,连锁停炉。当引风机切换为工频运行时,炉膛负压仍由引风档板调节。


三、使用前后的能耗对比

2008年6月10日利用4#锅炉检修机会对4#炉引风机加装变频器,对线路和控制部分进行改造。6月11日21点改造完毕,空载投入试运行。6月14日17:35锅炉并汽正式投入运行。锅炉负压设定-60Pa,实际负压波动±15 Pa运行比较平稳,运行频率在37-39Hz调节。运行功率152-175kW之间。

引风机变频器改造前电机工频运行,负压靠进风挡板调节,一些能量消耗到阀门的挡板上,改造后通过改变变频器的频率,改变风机的工作曲线达到节能的效果。根据工况理论节电率为59%~52%之间。工频和变频运行实际运行情况见表1和表2。


表1 引风机工频运行记录

 

 

表2 引风机变频运行记录

 在认为锅炉工况基本相同的条件下,通过以上对比变频运行较工频运行节电比较明显,节电率在50%左右。


四、总结

前两台引风机是通过引风机的风门挡板调节炉膛负压,挡板开度仅为30%-40%;挡板调节使大量能量损耗在挡板节流上,造成电能浪费。另外挡板的机械联接结构在挡板的调节过程中存在滞后,线性度差,调节性能不好。在负压闭环控制中,负压如果过大,会造成炉内燃料的浪费,负压如果过小,又会影响燃料的充分燃烧,也会影响到锅炉蒸汽质量。采用高压变频器对引风机系统进行变频改造,能够起到降低厂用电率的目的。而且,高压变频调速装置,运行稳定,性能良好,对锅炉负压的调节平稳,明显优于挡板调节。不仅有利于机组的安全稳定运行,对公司节能增效很大促进作用。

通过HIVERT高压变频器在我厂75吨锅炉引风机上的应用,具有节能环保、精度高、降低噪声、延长设备使用寿命、有效降低轴承磨损、减少调节阀损坏、降小引风机风叶震动等优点。以变频调速取代传统调节炉膛负压有明显的节电效果。同时变频调速在消除电动机启动冲击和提高自动装置投入率诸方面也有独到之处。推广使用这项技术,对降低居高不下的厂用电率,提高电厂经济效益和机组运行可靠性方面必将发挥重要作用。北京合康变频器在投运以来一直运行稳定,适用性强、可靠性高、操作使用方便等得到运行、技术人员及公司领导的称赞。邢钢正在建设中的二期项目将继续使用合康高压变频器。


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