爐引風(fēng)機(jī)變頻改造后節(jié)能分析及運(yùn)行中存在的問題與對策
1.概述
在目前“廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)”的電力體制下，作為火力發(fā)電的韶關(guān)電廠，如何降低廠用電率和供電煤耗，降低發(fā)電成本、提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和競爭力，就成了我們迫在眉睫、急需解決的問題。當(dāng)前火力發(fā)電廠內(nèi)引、送風(fēng)機(jī)；凝結(jié)水泵；循環(huán)水泵等主要輔機(jī)均為大容量、高能耗的轉(zhuǎn)機(jī)，全采用定速運(yùn)行的方式，轉(zhuǎn)機(jī)能耗無法按機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。而實(shí)際運(yùn)行中機(jī)組的出力按系統(tǒng)峰、谷負(fù)荷的要求，每日均需頻繁的變化。鍋爐引風(fēng)機(jī)為了滿足機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的穩(wěn)燃要求，傳統(tǒng)的做法是通過改變風(fēng)機(jī)入口擋板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量。這種調(diào)節(jié)的方法存在兩個主要的缺點(diǎn)：首先由于風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率不變，只是人為地關(guān)小風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板，這樣就增加了風(fēng)機(jī)節(jié)流損失，使廠用電率增加經(jīng)濟(jì)性差。其次由于風(fēng)門擋板的調(diào)節(jié)特性及精度差，不能很好地滿足機(jī)組變負(fù)荷的調(diào)整要求安全性差。對此我廠#8爐引風(fēng)機(jī)從2005年3月份完成了變頻改造，通過變頻器實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無極調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)的能耗可以根據(jù)機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，取得了明顯的節(jié)能效果及良好的調(diào)節(jié)特性。
2.引風(fēng)機(jī)變頻改造后節(jié)能分析
＃8爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)采用型號為YD1400/700-8/10的雙速電機(jī);額定容量1400/700kw。原來通過三臺電源開關(guān)之間的切換來改變電機(jī)定子繞組的極對數(shù)，可以選擇電機(jī)在747/598rpm兩個轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，無法根據(jù)機(jī)組出力平滑調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，且運(yùn)行中高、低速之間的切換操作不方便，對鍋爐燃燒擾動大。變頻改造后使用一臺電源開關(guān)、一臺高壓變頻器，通過變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速。以下是引風(fēng)機(jī)變頻改造前、后節(jié)能效果統(tǒng)計(jì)分析：
注：本周＃8爐甲、乙引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行。
由表一的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：變頻改造前引風(fēng)機(jī)的日平均耗電量為Eday=19.242/7=2.748(萬kwh)
機(jī)組日平均發(fā)電量為Pday＝3321.55/7＝474.5(萬kwh)
引風(fēng)機(jī)能耗占發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)％＝2.748/474.5*100％＝0.58％
注：本周＃8爐甲、乙引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，但入口風(fēng)門擋板開度為51％。原因是引風(fēng)機(jī)在其人口擋板全開運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速達(dá)到420－480rpm區(qū)間內(nèi)，風(fēng)機(jī)響聲異常增大且軸承油環(huán)帶油不正常。為了安全起見，將風(fēng)機(jī)人口擋板關(guān)至50％左右，從而提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速避開該區(qū)域，消除風(fēng)機(jī)響聲大及油環(huán)帶油慢的問題。由于風(fēng)門的節(jié)流損失，降低了變頻器的節(jié)能效果。
由表二的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：變頻改造后引風(fēng)機(jī)的日平均耗電量為Eday=14.01/7=2.001(萬kwh)
機(jī)組日平均發(fā)電量為Pday＝3309.34/7＝472.76(萬kwh)
引風(fēng)機(jī)能耗占發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)％＝2.001/472.76*100％＝0.42％
改造后引風(fēng)機(jī)日節(jié)能E1＝2.748－2.001＝0.747(萬kwh)
比改造前日節(jié)能百分?jǐn)?shù)E1％＝0.747/2.748*100％＝27.18％
以上兩組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的是機(jī)組負(fù)荷率較高（接近額定負(fù)荷率），且由于設(shè)備的原因引風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板節(jié)流至50％時，引風(fēng)機(jī)的節(jié)能情況。在機(jī)組負(fù)荷率低及風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開的情況下，引風(fēng)機(jī)變頻器的節(jié)能效果會更加明顯。經(jīng)測試當(dāng)風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開時，節(jié)能效果比改造前提高43.4％，可以說引風(fēng)機(jī)變頻器改造取得非常良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.引風(fēng)機(jī)變頻改造后運(yùn)行中存在的問題與對策
韶關(guān)發(fā)電廠#8爐引風(fēng)機(jī)變頻器改造后，變頻裝置運(yùn)行總體穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果非常明顯。但作為一種新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在變頻器運(yùn)行中也不可避免的出現(xiàn)過一些問題，以下就針對變頻器改造后運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的對策提出自己的看法：
3.1 高壓變頻器運(yùn)行中大功率元件的散熱和防塵問題，是確保裝置能否正常工作的重要問題。變頻裝置的工作環(huán)境溫度必須嚴(yán)格控制在40℃以下，否則功率元件極易過熱燒毀，影響機(jī)組安全運(yùn)行。在2005年5月1日曾發(fā)生甲引風(fēng)機(jī)變頻器A3功率模塊燒毀缺陷。對此我廠采用將變頻器安裝在專用的密封房屋內(nèi)，在變頻器冷卻風(fēng)的出風(fēng)口加裝水冷卻器，利用工業(yè)水來冷卻熱風(fēng)，同時外加室內(nèi)空調(diào)冷卻的辦法，使冷卻效果大幅提高。目前＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻器工作時室內(nèi)溫度保持在30℃以下。此外運(yùn)行中還應(yīng)注意要定期清洗冷卻器空氣濾網(wǎng)，保證有足夠的冷卻風(fēng)量。經(jīng)采取上述措施后，變頻器工作穩(wěn)定。
3.2 變頻器投運(yùn)初期，曾出現(xiàn)過多次切換6KV廠用電時變頻器“三相電流不平衡”跳閘的故障。經(jīng)檢查原因是變頻器設(shè)計(jì)時只配置電機(jī)保護(hù)，而變頻器用變壓器沒有專用保護(hù)，通過將電機(jī)與變壓器分別配置專用保護(hù)后，以上故障消除，變頻器運(yùn)行正常。
3.3 ＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻改造后，風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開情況下，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到420－480rpm區(qū)間時，出現(xiàn)風(fēng)機(jī)響聲異常增大且風(fēng)機(jī)軸承油環(huán)帶油慢的現(xiàn)象。為了安全起見只能人為的將風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板關(guān)小至50％左右，來提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速避開該轉(zhuǎn)速區(qū)域。從而降低了高壓變頻器的節(jié)能效果。經(jīng)測試機(jī)組滿負(fù)荷時，風(fēng)門擋板全開時節(jié)能效果達(dá)43.4％，而當(dāng)風(fēng)門擋板節(jié)流至50％時，節(jié)能效果只有26.6％，這是引風(fēng)機(jī)變頻改造前所沒有預(yù)料到的問題，也是今后變頻改造時我們值得借鑒的地方。
3.4 ＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻器改造后，風(fēng)機(jī)在變頻與工頻兩種運(yùn)行方式之間的切換時，需要先將引風(fēng)機(jī)停運(yùn)，然后手動切換變頻器進(jìn)、出口刀閘及旁路刀閘后，才能重新啟動引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，影響了機(jī)組的正常運(yùn)行。建議今后變頻改造時能用斷路器代替刀閘的切換，從而實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)變頻與工頻運(yùn)行工況的無擾切換，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式更靈活，保障主機(jī)的安全運(yùn)行。
4、總結(jié)
韶關(guān)發(fā)電廠＃8爐變頻器改造后，引風(fēng)機(jī)變頻裝置運(yùn)行可靠穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速按機(jī)組出力調(diào)節(jié)平穩(wěn)精確。取得了良好的節(jié)能效果，提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。使機(jī)組廠用電率及供電煤耗明顯降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。由于降低了發(fā)電成本，提升了發(fā)電機(jī)組的競爭力，達(dá)到了變頻器改造的目的。值得推廣應(yīng)用。 bbbbbb.google_render_ad();
在目前“廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)”的電力體制下，作為火力發(fā)電的韶關(guān)電廠，如何降低廠用電率和供電煤耗，降低發(fā)電成本、提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和競爭力，就成了我們迫在眉睫、急需解決的問題。當(dāng)前火力發(fā)電廠內(nèi)引、送風(fēng)機(jī)；凝結(jié)水泵；循環(huán)水泵等主要輔機(jī)均為大容量、高能耗的轉(zhuǎn)機(jī)，全采用定速運(yùn)行的方式，轉(zhuǎn)機(jī)能耗無法按機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。而實(shí)際運(yùn)行中機(jī)組的出力按系統(tǒng)峰、谷負(fù)荷的要求，每日均需頻繁的變化。鍋爐引風(fēng)機(jī)為了滿足機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的穩(wěn)燃要求，傳統(tǒng)的做法是通過改變風(fēng)機(jī)入口擋板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量。這種調(diào)節(jié)的方法存在兩個主要的缺點(diǎn)：首先由于風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率不變，只是人為地關(guān)小風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板，這樣就增加了風(fēng)機(jī)節(jié)流損失，使廠用電率增加經(jīng)濟(jì)性差。其次由于風(fēng)門擋板的調(diào)節(jié)特性及精度差，不能很好地滿足機(jī)組變負(fù)荷的調(diào)整要求安全性差。對此我廠#8爐引風(fēng)機(jī)從2005年3月份完成了變頻改造，通過變頻器實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無極調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)的能耗可以根據(jù)機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，取得了明顯的節(jié)能效果及良好的調(diào)節(jié)特性。
2.引風(fēng)機(jī)變頻改造后節(jié)能分析
＃8爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)采用型號為YD1400/700-8/10的雙速電機(jī);額定容量1400/700kw。原來通過三臺電源開關(guān)之間的切換來改變電機(jī)定子繞組的極對數(shù)，可以選擇電機(jī)在747/598rpm兩個轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，無法根據(jù)機(jī)組出力平滑調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，且運(yùn)行中高、低速之間的切換操作不方便，對鍋爐燃燒擾動大。變頻改造后使用一臺電源開關(guān)、一臺高壓變頻器，通過變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速。以下是引風(fēng)機(jī)變頻改造前、后節(jié)能效果統(tǒng)計(jì)分析：
| 采樣日期(2005年) | 甲引風(fēng)機(jī)日耗電量(萬kwh) | 乙引風(fēng)機(jī)日耗電量(萬kwh) | 甲、乙引風(fēng)機(jī)總?cè)蘸碾娏?萬kwh) | 機(jī)組日發(fā)電量(萬kwh) |
|
11月5日 |
1.366 |
1.368 |
2.734 |
465.5 |
|
11月6日 |
1.368 |
1.345 |
2.713 |
472.61 |
|
11月7日 |
1.332 |
1.440 |
2.772 |
480.2 |
|
11月8日 |
1.368 |
1.368 |
2.736 |
478.54 |
|
11月9日 |
1.398 |
1.368 |
2.766 |
472.3 |
|
11月10日 |
1.404 |
1.344 |
2.748 |
480.8 |
|
11月11日 |
1.368 |
1.405 |
2.773 |
471.6 |
|
一周合計(jì) |
9.604 |
9.638 |
19.242 |
3321.55 |
注：本周＃8爐甲、乙引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行。
由表一的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：變頻改造前引風(fēng)機(jī)的日平均耗電量為Eday=19.242/7=2.748(萬kwh)
機(jī)組日平均發(fā)電量為Pday＝3321.55/7＝474.5(萬kwh)
引風(fēng)機(jī)能耗占發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)％＝2.748/474.5*100％＝0.58％
| 采樣日期(2005年) | 甲引風(fēng)機(jī)日耗電量(萬kwh) | 乙引風(fēng)機(jī)日耗電量(萬kwh) | 甲、乙引風(fēng)機(jī)總?cè)蘸碾娏?萬kwh) | 機(jī)組日發(fā)電量(萬kwh) |
|
11月15日 |
0.99 |
1.08 |
2.07 |
461.52 |
|
11月16日 |
0.96 |
1.02 |
1.98 |
471.6 |
|
11月17日 |
0.99 |
1.05 |
2.04 |
481.32 |
|
11月18日 |
0.96 |
0.99 |
1.95 |
475.2 |
|
11月19日 |
0.96 |
1.05 |
2.01 |
475.92 |
|
11月20日 |
0.96 |
0.99 |
1.95 |
465.48 |
|
11月21日 |
0.96 |
1.05 |
2.01 |
478.3 |
|
一周合計(jì) |
6.78 |
7.23 |
14.01 |
3309.34 |
注：本周＃8爐甲、乙引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，但入口風(fēng)門擋板開度為51％。原因是引風(fēng)機(jī)在其人口擋板全開運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速達(dá)到420－480rpm區(qū)間內(nèi)，風(fēng)機(jī)響聲異常增大且軸承油環(huán)帶油不正常。為了安全起見，將風(fēng)機(jī)人口擋板關(guān)至50％左右，從而提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速避開該區(qū)域，消除風(fēng)機(jī)響聲大及油環(huán)帶油慢的問題。由于風(fēng)門的節(jié)流損失，降低了變頻器的節(jié)能效果。
由表二的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：變頻改造后引風(fēng)機(jī)的日平均耗電量為Eday=14.01/7=2.001(萬kwh)
機(jī)組日平均發(fā)電量為Pday＝3309.34/7＝472.76(萬kwh)
引風(fēng)機(jī)能耗占發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)％＝2.001/472.76*100％＝0.42％
改造后引風(fēng)機(jī)日節(jié)能E1＝2.748－2.001＝0.747(萬kwh)
比改造前日節(jié)能百分?jǐn)?shù)E1％＝0.747/2.748*100％＝27.18％
以上兩組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的是機(jī)組負(fù)荷率較高（接近額定負(fù)荷率），且由于設(shè)備的原因引風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板節(jié)流至50％時，引風(fēng)機(jī)的節(jié)能情況。在機(jī)組負(fù)荷率低及風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開的情況下，引風(fēng)機(jī)變頻器的節(jié)能效果會更加明顯。經(jīng)測試當(dāng)風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開時，節(jié)能效果比改造前提高43.4％，可以說引風(fēng)機(jī)變頻器改造取得非常良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.引風(fēng)機(jī)變頻改造后運(yùn)行中存在的問題與對策
韶關(guān)發(fā)電廠#8爐引風(fēng)機(jī)變頻器改造后，變頻裝置運(yùn)行總體穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果非常明顯。但作為一種新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在變頻器運(yùn)行中也不可避免的出現(xiàn)過一些問題，以下就針對變頻器改造后運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的對策提出自己的看法：
3.1 高壓變頻器運(yùn)行中大功率元件的散熱和防塵問題，是確保裝置能否正常工作的重要問題。變頻裝置的工作環(huán)境溫度必須嚴(yán)格控制在40℃以下，否則功率元件極易過熱燒毀，影響機(jī)組安全運(yùn)行。在2005年5月1日曾發(fā)生甲引風(fēng)機(jī)變頻器A3功率模塊燒毀缺陷。對此我廠采用將變頻器安裝在專用的密封房屋內(nèi)，在變頻器冷卻風(fēng)的出風(fēng)口加裝水冷卻器，利用工業(yè)水來冷卻熱風(fēng)，同時外加室內(nèi)空調(diào)冷卻的辦法，使冷卻效果大幅提高。目前＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻器工作時室內(nèi)溫度保持在30℃以下。此外運(yùn)行中還應(yīng)注意要定期清洗冷卻器空氣濾網(wǎng)，保證有足夠的冷卻風(fēng)量。經(jīng)采取上述措施后，變頻器工作穩(wěn)定。
3.2 變頻器投運(yùn)初期，曾出現(xiàn)過多次切換6KV廠用電時變頻器“三相電流不平衡”跳閘的故障。經(jīng)檢查原因是變頻器設(shè)計(jì)時只配置電機(jī)保護(hù)，而變頻器用變壓器沒有專用保護(hù)，通過將電機(jī)與變壓器分別配置專用保護(hù)后，以上故障消除，變頻器運(yùn)行正常。
3.3 ＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻改造后，風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板全開情況下，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到420－480rpm區(qū)間時，出現(xiàn)風(fēng)機(jī)響聲異常增大且風(fēng)機(jī)軸承油環(huán)帶油慢的現(xiàn)象。為了安全起見只能人為的將風(fēng)機(jī)人口風(fēng)門擋板關(guān)小至50％左右，來提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速避開該轉(zhuǎn)速區(qū)域。從而降低了高壓變頻器的節(jié)能效果。經(jīng)測試機(jī)組滿負(fù)荷時，風(fēng)門擋板全開時節(jié)能效果達(dá)43.4％，而當(dāng)風(fēng)門擋板節(jié)流至50％時，節(jié)能效果只有26.6％，這是引風(fēng)機(jī)變頻改造前所沒有預(yù)料到的問題，也是今后變頻改造時我們值得借鑒的地方。
3.4 ＃8爐引風(fēng)機(jī)變頻器改造后，風(fēng)機(jī)在變頻與工頻兩種運(yùn)行方式之間的切換時，需要先將引風(fēng)機(jī)停運(yùn)，然后手動切換變頻器進(jìn)、出口刀閘及旁路刀閘后，才能重新啟動引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，影響了機(jī)組的正常運(yùn)行。建議今后變頻改造時能用斷路器代替刀閘的切換，從而實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)變頻與工頻運(yùn)行工況的無擾切換，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式更靈活，保障主機(jī)的安全運(yùn)行。
4、總結(jié)
韶關(guān)發(fā)電廠＃8爐變頻器改造后，引風(fēng)機(jī)變頻裝置運(yùn)行可靠穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速按機(jī)組出力調(diào)節(jié)平穩(wěn)精確。取得了良好的節(jié)能效果，提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。使機(jī)組廠用電率及供電煤耗明顯降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。由于降低了發(fā)電成本，提升了發(fā)電機(jī)組的競爭力，達(dá)到了變頻器改造的目的。值得推廣應(yīng)用。
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