邢鋼自備電站15MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)變頻改造

近年來國家倡導(dǎo)節(jié)能減排，我公司積極響應(yīng)國家節(jié)能增效政策，因為工廠有兩臺引風(fēng)機(jī)是通過風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓，擋板開度僅為30%-40%，擋板調(diào)節(jié)使大量能量損耗在擋板節(jié)流上，造成電能浪費。公司決定對15MW機(jī)組鍋爐的兩臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。

目前，市場上高壓變頻器產(chǎn)品較多，變頻調(diào)節(jié)類型也有多種。國外的產(chǎn)品價格昂貴，在邢鋼大力推廣節(jié)約成本的策略前提下，考慮到有些國產(chǎn)高壓變頻器設(shè)備已經(jīng)達(dá)到國際水平，同樣能滿足設(shè)備運行條件，公司上下考慮采購國內(nèi)設(shè)備。我們在對風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造前，收集了國內(nèi)一些調(diào)節(jié)裝置的資料，并進(jìn)行了比較，公開招標(biāo)購置高壓變頻器，結(jié)果由北京合康億盛科技有限公司生產(chǎn)的HIVERT-Y06 /050型變頻器通過公司上下的一致認(rèn)可。

二、改造過程簡介

對4#鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造，引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為400kW，額定電流為：47A,適合驅(qū)動高壓異步電動機(jī)的變頻器HIVERT-Y06 /050，額定輸出電流為50A，適配400kW及以下異步電動機(jī)。

項目在施工過程中技術(shù)人員以滿足鍋爐運行工況為根本，積極與變頻廠家技術(shù)人員、電氣儀表人員進(jìn)行協(xié)商合作，制定技術(shù)方案、制做運行程序，并根據(jù)鍋爐運行人員要求對程序進(jìn)行修改完善。技術(shù)人員嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的將變頻器安裝到位。

合康變頻器可通過在控制柜上的控制面板上的“遠(yuǎn)程/本地”開關(guān)的切換實現(xiàn)“就地控制”與“遠(yuǎn)程控制”。“遠(yuǎn)程控制”與原有的DCS連接，在DCS控制畫面中增加了變頻器畫面，與變頻器輸出接口聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，運行人員可以通過DCS中的畫面對引風(fēng)機(jī)和變頻器的工作電流、頻率以及運行、停止、報警指示、故障指示、待機(jī)狀態(tài)、運行狀態(tài)、旁路狀態(tài)、高壓合閘允許、高壓緊急分?jǐn)嗟缺Ｗo(hù)信息以及轉(zhuǎn)速給定值和風(fēng)機(jī)實際轉(zhuǎn)速值等必要指示。變頻器的控制調(diào)節(jié)還通過負(fù)壓PID調(diào)節(jié)器接受爐膛負(fù)壓信號，綜合運算后經(jīng)手、自動切換輸出4～20mA到變頻器的控制端，調(diào)節(jié)變頻器輸出電源的頻率，從而改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變引風(fēng)量，達(dá)到調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓的目的，方便運行人員操作。

與常規(guī)的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行操作方式基本不變，主要區(qū)別在于由調(diào)整引風(fēng)擋板開度改為調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)頻率。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，當(dāng)變頻器重故障時，連鎖停爐。當(dāng)引風(fēng)機(jī)切換為工頻運行時，爐膛負(fù)壓仍由引風(fēng)檔板調(diào)節(jié)。

三、使用前后的能耗對比

2008年6月10日利用4＃鍋爐檢修機(jī)會對4＃爐引風(fēng)機(jī)加裝變頻器，對線路和控制部分進(jìn)行改造。6月11日21點改造完畢，空載投入試運行。6月14日17：35鍋爐并汽正式投入運行。鍋爐負(fù)壓設(shè)定-60Pa，實際負(fù)壓波動±15 Pa運行比較平穩(wěn)，運行頻率在37－39Hz調(diào)節(jié)。運行功率152－175kW之間。

引風(fēng)機(jī)變頻器改造前電機(jī)工頻運行，負(fù)壓靠進(jìn)風(fēng)擋板調(diào)節(jié)，一些能量消耗到閥門的擋板上，改造后通過改變變頻器的頻率，改變風(fēng)機(jī)的工作曲線達(dá)到節(jié)能的效果。根據(jù)工況理論節(jié)電率為59％～52％之間。工頻和變頻運行實際運行情況見表一和表二。

表一 引風(fēng)機(jī)工頻運行記錄

表二 引風(fēng)機(jī)變頻運行記錄

四、總結(jié)

前兩臺引風(fēng)機(jī)是通過引風(fēng)機(jī)的風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓，擋板開度僅為30%-40%，擋板調(diào)節(jié)使大量能量損耗在擋板節(jié)流上，造成電能浪費。另外擋板的機(jī)械聯(lián)接結(jié)構(gòu)在擋板的調(diào)節(jié)過程中存在滯后，線性度差，調(diào)節(jié)性能不好。在負(fù)壓閉環(huán)控制中，負(fù)壓如果過大，會造成爐內(nèi)燃料的浪費，負(fù)壓如果過小，又會影響燃料的充分燃燒，也會影響到鍋爐蒸汽質(zhì)量。采用高壓變頻器對引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造，能夠起到降低廠用電率的目的。而且，高壓變頻調(diào)速裝置，運行穩(wěn)定,性能良好，對鍋爐負(fù)壓的調(diào)節(jié)平穩(wěn)，明顯優(yōu)于擋板調(diào)節(jié)。不僅有利于機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，對公司節(jié)能增效很大促進(jìn)作用。

通過HIVERT高壓變頻器在我廠75噸鍋爐引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，具有節(jié)能環(huán)保、精度高、降低噪聲、延長設(shè)備使用壽命、有效降低軸承磨損、減少調(diào)節(jié)閥損壞、降小引風(fēng)機(jī)風(fēng)葉震動等優(yōu)點。以變頻調(diào)速取代傳統(tǒng)調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓有明顯的節(jié)電效果。同時變頻調(diào)速在消除電動機(jī)啟動沖擊和提高自動裝置投入率諸方面也有獨到之處。推廣使用這項技術(shù)，對降低居高不下的廠用電率，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益和機(jī)組運行可靠性方面必將發(fā)揮重要作用。北京合康變頻器在投運以來一直運行穩(wěn)定，適用性強、可靠性高、操作使用方便等得到運行、技術(shù)人員及公司領(lǐng)導(dǎo)的稱贊。正在建設(shè)中的二期項目也準(zhǔn)備繼續(xù)使用合康變頻器。