高壓變頻技術(shù)對凈化廠的應(yīng)用

1、高壓變頻技術(shù)對凈化廠的應(yīng)用凈化廠公用工程現(xiàn)有三套75T/h鍋爐，每臺爐配置兩臺離心式引風機。鍋爐正常工作時兩臺引風機都運行，保持爐膛內(nèi)的負壓。6臺6kV、185kW/電機作為鍋爐引風機的驅(qū)動源，啟動方式為直接啟動，恒速運轉(zhuǎn)，鍋爐在加負荷、減負荷或運行工況變化的過程中，采用調(diào)整引風機的入口擋板的開度來滿足機組運行的需求?，F(xiàn)運行方式存在如下問題：第一不僅浪費電能，而且擋板及煙道受到較大沖擊，噪聲大，磨損嚴重；第二電機直接啟動，啟動電流大，對電機不利；第三擋板調(diào)節(jié)動作遲緩，執(zhí)行機構(gòu)故障多等。凈化廠動力站對B爐的831-K-202D及C爐的831-K-202E引風機電機進行改造，引風機驅(qū)動電機采用高壓

2、變頻器調(diào)速技術(shù)，既實現(xiàn)了電機的連續(xù)無極調(diào)速，又實現(xiàn)了電機的軟啟動，減少啟動沖擊及設(shè)備磨損，降低維修費用，工藝操作人員也在控制室也實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的控制。既有利于工藝參數(shù)的操作，又起到節(jié)能的作用。高壓變頻器是北京合康公司的HIVET-Y06/031型，250kW，變壓器容量為315kVA采用交-直-交直接高壓（高-高）方式，主電路開關(guān)元件為IGBT。變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術(shù)，具有很高的可靠性。主電路開關(guān)器件是IGBT。由于單只IGBT存在絕緣問題，無法完成6kV直接變頻任務(wù)，應(yīng)用功率單元串聯(lián)升壓技術(shù)可以很好地解決該問題。圖1所示為一個功率單元結(jié)構(gòu)，它的二極管三

3、相橋式整流電路由專用隔離變壓器的一組三相二次繞組供電，整流后由4只IGBT逆變成單相交流輸出。每個單元輸出電壓為690V。1圖1功率單元原理圖凈化廠采用的變頻器每相由5個功率單元串聯(lián)成得到3450V的單相電壓，三相星型聯(lián)結(jié)對應(yīng)的線電壓為6000V,三相共用15個功率單元，連接圖如圖2所示。2.1首先按照進行變頻器參數(shù)設(shè)定，見表1.2.2然后進行頻率試驗（見表2）及各種保護聯(lián)鎖試驗試驗2.3接著進行變頻器帶鍋爐實際負載試驗，見表3。2.4進行共振頻率測試，經(jīng)檢測0-50Hz范圍內(nèi)不存在共振。2.5為避免引風機電機在低頻出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，經(jīng)測試，將變頻器運行最小頻率設(shè)為15Hz。調(diào)試表明，變頻調(diào)速技術(shù)

4、應(yīng)用前，鍋爐正常運行需開兩臺引風機，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用后，即使鍋爐滿負荷運行也只需開一臺引風機，實現(xiàn)了“一開一備”，降低了損耗，節(jié)約了電能。3.1 提高了鍋爐效率使用高壓變頻器后，變頻器通過變頻調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速來控制風機的送風量而不再需要由風門來調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍可以從0%-100%，風機運行參數(shù)得到了改善，工藝人員可以根據(jù)生產(chǎn)按需調(diào)節(jié)風量，改善了操作工藝，提高了效率，減少了不必要的浪費，鍋爐燃燒工況良好。改造后，每噸中壓蒸汽消耗燃氣下降了11.8%，降低了燃料消耗。3.2 啟動性能得到改善使用高壓變頻器后，電機實現(xiàn)了軟啟動，啟動電流小，啟動更平滑，避免了原來在較大慣性負荷情況下，數(shù)倍的額定起動電流

5、對電網(wǎng)和機械設(shè)備的沖擊，延長電機和風機的使用壽命。3.3 風機的電耗減少高壓變頻器使用，利用自身功率因數(shù)補償功能，使功率因數(shù)由改造前的0.76提高至0.96,平均消耗功率由95kW降為35kVV見表4),從而減少了無功損耗，減小了電流，也減少了線損和設(shè)備的發(fā)熱。改造后，設(shè)備效率提高了63%。3.4 提高了控制精度使用變頻技術(shù)后，變頻器可以直接通過改變頻率控制風機轉(zhuǎn)速來控制風量，調(diào)整方便。變頻器調(diào)整的最小幅度，提高了控制精度，控制精度達0.1Hz,使風機運行更加穩(wěn)定，避免風機擋板調(diào)整風量變化大，工藝生產(chǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。3.5 獲得較好的經(jīng)濟效益我們在鍋爐引風機安裝高壓變頻器前后對鍋爐進行了相關(guān)參數(shù)標

6、定，見表5。由表5推算，在滿足生產(chǎn)的情況下，投用一臺鍋爐一臺由高壓變頻器調(diào)速的引風機，按一天產(chǎn)蒸汽600t，每度電按0.6元，每Nm次然氣按1元，全年按330天，計算有：一年節(jié)約電能成本=（6.5-3.8）*600*330*0.6=32萬元一年節(jié)約燃氣成本=（136-120）*600*330*1=316萬元合計節(jié)約成本=32+316=348萬元。在凈化廠鍋爐引風機系統(tǒng)的變頻調(diào)速技術(shù)改造中，我們使用了國產(chǎn)的高壓變頻器，經(jīng)運行檢驗，該產(chǎn)品性能可靠、功能齊全、技術(shù)先進等綜合性能指標均達到設(shè)計要求。通過技術(shù)改造，我們在降低生產(chǎn)成本方面獲得了初步的經(jīng)驗，為高壓變頻器調(diào)速技術(shù)在凈化廠其他風機、水泵上的技術(shù)改造提供寶貴經(jīng)驗。實踐證明，對動力站B爐及C爐上的兩臺引風機驅(qū)動電動機進行的高壓變頻改造，取得了明顯的節(jié)能效果，使用該控制系統(tǒng)具有節(jié)能降耗，調(diào)節(jié)特性好，設(shè)備運行穩(wěn)定性高，能更好地滿足鍋爐生產(chǎn)要求。對原有設(shè)備無須改動，投資較小，回報快，獲得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。推廣和使用國產(chǎn)高壓變頻