220th循环流化床锅炉风机变频改造及经济性分析

　　表2变频器改造前4号锅炉风机运行统计数据负荷/（Th1）1号引风机一次风机挡板开度电流/A实际功率/kW占额定比值挡板开度电流/A实际功率/kW占额定比值/风量锦西石化分公司热电公司“煤代油”工程安装3台220th盾环流化床锅炉。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产HG-410/9.8―LM20型，其中4号锅炉于2002年10月投产。锅炉采用一次风机、二次风机、引风机和高压风机供风，根据热电公司实际情况，锅炉很少满负荷运行，大部分在120~180fh负荷之间运行。风机在额定转速运行，用挡板开度控制风量，不仅难以满足对风量调节的要求，而且挡板节流造成大量能量损失，其产生的剧烈振动经常引起风箱开裂，刺耳的噪音对工作环境污染非常严重。能量损失的直接表现是厂用电率高，220fh循环流化床锅炉厂用电率达到18.因此，对4号循环流化床锅炉风机进行节能改造，实现其优化运行非常必要。

　　1风机运行现状及采用变频调节的可行性1变频器改造前锅炉风机运行状况4号锅炉风机及电机设计性能参数见表1锅表1 4号锅炉风机及电机设计性能参数项目一次风机二次风机1号引风机风机型号风机流量/h风机全压/ka电机型号额定电压/kV额定电流/A额定功率/kW额定转速/炉风机变频器改造前4号锅炉1号引风机和一次风机的运行统计数据见表2在低负荷工况下，一次风机和引风机的挡板仅在1/3左右，尤其是一次风量在额定风量的1/3左右，而功率己经超过电机额定功率的80，因此节流损失较大。

　　12风机采用变频调节的可行性风机采用控制挡板开度的节流调节方式浪费电能，如果能通过转速调节改变风量则可以节电，因风量和转速一次方成正比，风压与转速的平方成正比，风机的轴功率与转速的立方成正比。当采用转速调节时，如要求风量减少为1/2时，只需使转速降为1/2即可，而轴功率则减少至1/8节约7/8的电功率，效果非常显著。而采用传统的调节，转速保持不变，只调节挡板开度，虽然挡板的开度减小，但功率大部分用来克服管道通风阻力而被浪费掉，采用变频调速控制风量和流量节电可达到20~70.因此，如果风机裕量大或调节范围宽，安装变频器具有很大的节电潜力。

　　2变频调速的工作原理与特性选用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSERT―A系列高压变频器，对4号锅炉进行高压变频改造。

　　1系统结构HARSERT―A系列6kV高压变频调速系统由移相变压器、功率单元和控制器组成，其结构见每台变频器有21个功率单元，每7个功率单元串联构成一相。每个功率单元结构上完全相同，可以互换，为基本的交一直一交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对GB逆变桥进行正弦PWM控制，可得如所示的波形。

　　系统输出的相电压阶梯PWM波形而成星型连接给电机供电，通过对每个单元的PM波形进行重组，可得到所示的阶梯PM波形。

　　3控制器控制器核心由高速单片机来实现，设计算法可以保证电机达到优的运行性能。控制器还包括1台内置的PLC用于柜体内开关信号的逻辑处理及与现场各种操作信号和状态信号的协调，增强了系统的灵活性。控制器结构上采用VME标准箱体结构，各控制单元板采用FPACPLD等大规模集成电路和表面焊接技术系统具有极高的可靠性。

　　另外，控制器与功率单元之间采用光纤通信技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。

　　3变频调速改造系统方案3.1总体构成风机配套电机采用“一拖一”变频控制，对4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机进行高压变频改造，总体控制系统结构为一次风机采用HARVEST /100型变频器，1号引风机采用HARVEST-A06/065型变频器。

　　2操作方案了工频旁路回路。具体的设计方案如所示。QF为用户的真空断路器，GS、口玫和QS为3台高压隔离刀闸。在QS和口玫之间是高压变频器，QS为旁路刀闸。当电机需变频运行时，应首先将QS拉开，然后合1和Q2刀闸，后再合真空断路器QF吏变频器带电并启动变频器以驱动电机。当电机需工频运行时，应将1和0*刀闸拉开，将QS旁路刀闸合入，后合真空断路器QF直接驱动电机工频运行。此运行方式为变频器故障或检修等特殊情况下用工频来保证设备运行的备用工作方式。

　　4改造效果1节能4号锅炉3台风机经变频调速改造后，节能效果显著。锅炉变频调速改造前后电机电流运行参数见表4电机功率见表5由表4和表5可以看出：4号锅炉变频改造后，风机电流明显减小，节能效果十分显著，锅炉厂用电率降为10左右。

　　4号锅炉变频调速改造前后电机电流比较负荷一次风机电流/A二次风机1电流/A.1号引风机电流/A改造前改造后改造前改造后改造前改造后表54号锅炉变频改造前后电机功率比较负荷一次风机功率/kv二次风机功率/IW 1号引风机功率/IW /（*h改造前改造后节能改造前改造后节能改造前改造后节能一次主回路接线图在30~40H的频率范围，与工频50H湘比，降低了风机转速。启动时的缓慢升速过程也使整套风机机械设备的零部件、密封和轴承等的使用寿命大大延长。不用挡板调风，调风挡板的使用寿命大大延长，使检修维护工作量减少，降低了检修工作强度和费用。

　　43减轻电气系统的冲击当电机通过工频直接启动时，将产生6~8倍的电机额定电流。这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量，从而减少电机的寿命。而米用变频后，电机实现了软启动，可以在零速零电压启动他可适当加转矩提升）直到达到工作电流为止。一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照V/域矢量控制方式带动负载进行工作，对电网几乎没有冲击。

　　5经济效益购买4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机变频器费用为220万元，辅材及安装费为40万元，共计260万元。4号锅炉负荷分配为5个月供暖期负荷190th5个月非供暖期150th1个月170th1个月140th运行时间按6500h/a计算，每年节电426万1W.h每h按成本价0.38元计算，4号锅炉全年可节约资金161. 88万元，不到2年即可收回成本。

　　6结束语1同米用变频调速后。驱动电电动机本i工作bUshift而且还减轻了风道振动，提高了机组安全性和4号锅炉变频改造后，完全满足了锅炉运行要求，厂用电率由18降至10不仅节能效果显机组不同时期不同保养方法在余姚燃机电厂的应用李良涛1姜军2（1华北电力大学环境工程学院，河北保定0710032东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳110006）等方法。在天然气气压。气量不足阶段，采取十八脘基胺和蒸汽压力法。介绍了不同阶段保养用临时系统的构成及保养方法的实施过程。

　　I丨TM621. 3丨丨B丨文章编号丨1004―浙江国华余姚燃气发电有限责任公司一期工程装机容量为1X780MW公司选用美国GE公司生产的S09FA型燃气发电机组。主设备包括2台燃气轮机、1台汽机、2台余热锅炉和3台配套的发电机。2台余热锅炉为美国DELTAK公司制造，凝汽器为韩国斗山公司制造。电厂采用清洁燃料一东海天然气。电厂于2004年6月28日浇筑方混凝土，2005年9月具备联合循环并网发电条件。因天然气未供应，使发电设备被迫进入投产前全面保养阶段。2006年10月，天然气供气管线建成，具备供气条件，机组实现联合循环。受天然气气量、气压的限制，机组只能达到30的负荷，机组进入定期启动保养阶段。

　　1保养方案的选择1.1长期保养东海天然气供气滞后消息确认后，设备保养的问题正式提出，在基建安装调试阶段保养与安装、调试同步进行，收集了GE燃机、汽机、锅炉等设备有关的保养资料，到国内防锈蚀的科研单位、设备保养的相关企业调研，请专家共同研究探讨方案。针对机组处于干燥、未运行状态，确定了此阶段的保养方案主要采用充氮、热风、干燥、刷防腐涂料、充保护液、运行维护等保养方法。

　　12短期保养在天然气供气后，由于受天然气的气量、气压限制不能长期运行，只能采取定期运行的方式。此状态下，锅炉、汽机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间，如果不采取有效的保护措施，水汽侧的金属表面会发生强烈腐蚀（称为停用腐蚀）其本质属于氧腐蚀，会使停用设备金属表面在短期内遭到大面积腐蚀破坏，加剧热力设备运行时的腐蚀。

　　对此情况请有关专家论证，这一阶段采取十八脘基胺保养方式。十八脘基胺是火力发电厂机组热电设备停用防腐蚀药剂。在一定的温度及压力下，十八脘基胺与金属表面接触后，形成一层分子层月膜隔绝金属与腐蚀介质，从而防止水、大气中氧及二氧化碳对金属的腐蚀。在机组准备停用时，将十八脘基胺加入热力系统中，进入锅炉时在高温下部分进入蒸汽，存在于锅炉、汽机及热力系统的汽、水两相中，在热力系统所有部位的金属表面形成一层憎水性保护膜起到保护作用。

　　2工程结束初期长期保养方案的实施21受热面管内部保养21.1保养方法李贺新（1971―）男硕士，工程师，从事电厂技术管理及机组运行等工作。

　　4.2减轻风道振动4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机改高压变频后，不但降低了风机电耗，而且因转速降低，完全改变了风在管道中的振动频率。由于风机的驱动电机在变频状态下工作，工作频率不断变化，使风道的固有共振频率很难与工作频率一致，从而避免了共振的产生；一次风管线和二次风管线振动明显减弱，解决了风道在工频状态下振动大、风道时常被振动开裂的问题。通过在风机现场测量，变频改造前后现场噪声分别为99cB（A）和81dB（A），改善了工作环境。

　　12工作特性输入侧由移相变压器为每个单元供电，移相变压器的副边绕组分为3组，构成42脉冲整流方式。这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网络的电流波形，使其负载下网侧功率因数接近1另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变压器，便于采用现有的成熟技术。

　　1输出侧由每h个单元的u、v输出端子相互互串接2经济性。在4号锅炉变频改造的成功经验基础上，公司准备在56号锅炉上进行推广。