摘要：深圳市微能科技有限公司生產的大功率變頻器在貴州省甕安煤礦自備電廠35T/h循環(huán)流化床鍋爐風機上得到了成功應用，取得了良好的節(jié)能效果。本文給予詳細介紹。 關鍵詞：循環(huán)流化床 風機 變頻器 節(jié)能運行 一、引言 我國電站鍋爐風機雖已普遍采用了高效離心風機，但實際運行效率并不高。其主要原因之一是風機的調速性能差，其二是運行點偏離風機的最高效率點。我國現(xiàn)行的火電設計規(guī)程規(guī)定：燃煤鍋爐的送，引風機的風量裕度分別為5%和5%～10%，風壓裕度分別為10%和10%～15%。這是因為在設計過程中，很難準確地計算出管網的阻力，并考慮到長期運行過程中可能發(fā)生的各種問題，通?？偸前严到y(tǒng)的最大風量和風壓作為選擇風機型號的設計值。而風機的型號和系列是有限的，往往在選用不到合適的風機型號時，只好往大型號上靠。這樣，電站鍋爐送、引風機的風量和風壓裕度達20%～30%是比較常見的。 電站鍋爐風機的風量與風壓裕度以及機組的調峰運行導致風機的運行工況點與設計高效點相偏離，從而使風機的運行效率大幅度下降。一般情況下，采用風門調節(jié)的風機，在兩者偏離10%時，效率下降8%左右；偏離20%時，效率下降20%左右；而偏離30%時，效率則下降30%以上。對于采用進口風門調節(jié)風量的風機，這是一個不可避免的損失。可見，電站鍋爐送、引風機的用電量中，有很大的一部分是因風機的型號與管網系統(tǒng)的參數不匹配及調節(jié)方式不當而被調節(jié)門消耗掉的。因此，改進離心風機的調節(jié)方式是提高風機運行效率，降低風機耗電量的最有效的途徑。如果在風機上加裝目前國內已經普遍采用的變頻器，對風機電動機進行調速控制，從而實現(xiàn)對風量的調節(jié)以滿足鍋爐負荷的變化，這樣就能將風門調節(jié)中的能量損失節(jié)約下來。通過選型調研，決定采用深圳市微能科技公司生產的WIN—9PF系列大功率變頻器對35T/h流化床鍋爐的引風機、鼓風機和二次風機實行變頻調速控制，達到了預期的節(jié)能效果。 二、系統(tǒng)設計 由于35T/h循環(huán)流化床鍋爐采用一臺鼓風機（送風機或一次風機），280kW;一臺二次風機，110 kW;一臺引風機，355 kW。任何一臺風機故障都會造成停爐停機事故，因此對調速系統(tǒng)可靠性的要求非常高。35T/h循環(huán)流化床鍋爐如圖1所示。 [align=center] 圖1 35T/h循環(huán)流化床鍋爐示意圖[/align] 為了保證風機變頻調速系統(tǒng)的可靠運行，每臺變頻器都配備有手動工頻旁路裝置。當變頻器因故障而退出運行時，風機電動機可以通過手動切換到工頻運行。由于循環(huán)流化床鍋爐的特殊結構，當風機故障時，只要及時關閉進口風門，鍋爐還能在短時間內繼續(xù)燃燒，不會引起停爐故障。風機變頻調速系統(tǒng)一次結線采用標準的“一拖一”帶工頻旁路的設計方案，一次系統(tǒng)結線如圖2所示: [align=center] 圖2 風機變頻調速系統(tǒng)一次結線圖[/align] 三、應用情況 35T/h循環(huán)流化床鍋爐風機變頻調速系統(tǒng)投運后，通過實際生產期間對幾臺風機工頻起動運行和變頻起動運行的大量對比測試，鍋爐風機采用變頻調速運行后有明顯的優(yōu)勢. 1）改善起動性能、減小電網沖擊，引風機電動機采用變頻器靜態(tài)起動，運行人員通過DCS系統(tǒng)緩慢提升轉速至工作范圍，最大起動電流約為額定電流的0.8倍，避開了電動機6～8倍起動電流沖擊，轉速、轉矩平穩(wěn)上升，減小了對電網的沖擊。 2）減小了機械震動、噪聲和磨損，提高了運行的可靠性、延長了機械壽命。變頻調速時引風機入口擋板全開，升降轉速平穩(wěn)，慣性力矩減小，各部分力矩為最小，風機轉動部件磨損最小，環(huán)境噪音降到最低。 3）利用變頻器對鍋爐引風機進行壓力、風量調節(jié)，調節(jié)過程中平滑靈活可靠，同時解決風門檔板線性差、調節(jié)延遲問題，特別在點爐初期和低負荷情況下，變頻調節(jié)非常方便平穩(wěn)、控制精度高、爐膛負壓容易控制，也非常穩(wěn)定。與擋板節(jié)流調節(jié)相比，變頻調節(jié)明顯地改善了調節(jié)性能。 四.節(jié)能效益分析 在鍋爐系統(tǒng)運行正常，熱負荷基本相等的工況條件下，對鍋爐風機采用不同調節(jié)方式的風量、風壓、排煙量和耗電量進行測試，得出的測試數據統(tǒng)計表見表1。 [align=center]表1 采用不同方式調節(jié)風壓、風量時的排煙量、耗電量數據統(tǒng)計表 [/align] 變頻調速后,引風機節(jié)電率為 五、投運過程中出現(xiàn)的問題及處理辦法 1、由于電站鍋爐離心式送、引風機是大慣量負載，投運中多次出現(xiàn)減速時直流過電壓。這是因為未加制動單元和制動電阻的原因，只有將加、減速時間延長至300～350秒，并在電機停止和起動時加直流控制電壓才能解決。 2、由于投運當時正值盛夏，氣溫較高，送、引風機由于功率較大，容易出現(xiàn)過熱停機保護。后來在控制柜和控制室內增加散熱風扇予以解決。 六、結語 實踐證明，微能大功率變頻器用于電站鍋爐送、引風機變頻調速節(jié)能改造，是十分成功的，并取得了良好的節(jié)能效果。其可靠性完全能滿足電站鍋爐風機連續(xù)長時間運行的需要，在風機、水泵類負載的節(jié)能改造中有著廣闊的應用前景。 作者簡介： 郭波（1962－），男，1982年畢業(yè)于東北工學院（現(xiàn)東北大學）自控系工業(yè)自動化專業(yè),獲學士學位.現(xiàn)為貴州省節(jié)能技術檢測中心工程師.長期從事企業(yè)的節(jié)電技術改造工作,尤其對風機、水泵變頻調速節(jié)能技術改造、工業(yè)控制、無功補償等方面有豐富的實踐經驗. 徐甫榮（1946－）男1970年畢業(yè)于西安交通大學電機工程系發(fā)電廠電力網及電力系統(tǒng)專業(yè)，國家電力公司熱工研究院自動化所教授級高工，主要從事火電廠熱工自動化及交直流調速拖動技術的研究工作?，F(xiàn)為深圳微能科技公司高級技術顧問。