一、 項(xiàng)目背景：
　　四川華鎣山電廠為西南地區(qū)小型火力發(fā)電廠，總裝機(jī)容量30萬(wàn)KW，其中1#和2#機(jī)組為5萬(wàn)KW機(jī)組，3#和4#機(jī)組為10萬(wàn)KW機(jī)組。由于西南地區(qū)水利資源比較豐富，一般保證水力發(fā)電，四川華鎣山電廠的火電機(jī)組平常一般承擔(dān)調(diào)峰發(fā)電任務(wù)，僅在枯水季節(jié)承擔(dān)一定量的基本負(fù)荷。
　　由于電廠發(fā)電機(jī)組經(jīng)常處于調(diào)峰運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)而言，引送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度一般只能達(dá)到50%左右，因?yàn)閾醢褰亓髟斐闪舜罅康哪芰繐p失。同時(shí)調(diào)峰運(yùn)行導(dǎo)致風(fēng)機(jī)啟停次數(shù)增加，而高壓電機(jī)的頻繁啟動(dòng)，直接導(dǎo)致電機(jī)及機(jī)械的使用壽命減少，引起維護(hù)工作量和成本大大增加。
　　另一方面，為了從發(fā)電系統(tǒng)的安全性考慮，引送風(fēng)機(jī)一般按甲乙雙側(cè)進(jìn)行配置，一旦單邊設(shè)備故障退出運(yùn)行，仍可由另一側(cè)輔機(jī)繼續(xù)工作，以維持發(fā)電機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，減少停機(jī)停爐損失。同時(shí)在輔機(jī)設(shè)備選型和容量設(shè)計(jì)上，單側(cè)風(fēng)機(jī)具備讓發(fā)電機(jī)帶75%負(fù)荷運(yùn)行的能力，兩側(cè)風(fēng)機(jī)在發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，也具有50%的容量冗余。
　　目前，華鎣山發(fā)電廠的廠用電約占到發(fā)電量的8%，其中引送風(fēng)機(jī)的用電就達(dá)到2.5%以上。為了適應(yīng)機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的特點(diǎn)，降低廠用電率指標(biāo)，電廠從去年開(kāi)始就積極尋求新設(shè)備新技術(shù)來(lái)對(duì)原有機(jī)組進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、增強(qiáng)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的目的。由于引送風(fēng)機(jī)為高壓電機(jī)，單機(jī)容量較大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，耗電量也較多，節(jié)電潛力巨大，電廠決定對(duì)4#爐的引送風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造。
　　4#爐的引送風(fēng)機(jī)變頻改造項(xiàng)目從去年開(kāi)始立項(xiàng)，2001年5月進(jìn)行正式招標(biāo)，有SIEMENS、ABB、AB、ROBINCON以及國(guó)內(nèi)多家廠商參與投標(biāo)。評(píng)標(biāo)小組經(jīng)過(guò)多方調(diào)研和評(píng)審論證，最后決定采用北京利德華福技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的HARSVERT-A系列變頻器，進(jìn)行風(fēng)機(jī)的調(diào)速改造。
二、 設(shè)備概況：
　　華鎣山發(fā)電廠4#機(jī)組為國(guó)產(chǎn)100MW機(jī)組，于1983年投產(chǎn)，其引、送風(fēng)機(jī)主要參數(shù)情況如下：


三、 HARSVERT-A變頻器的性能：
　　華鎣山發(fā)電廠4#機(jī)組引送風(fēng)機(jī)共四臺(tái)，采用4臺(tái)HARSVERT-A06/105變頻器進(jìn)行調(diào)速控制。變頻器為直接高-高方式的電壓源型，外加工頻旁路切換開(kāi)關(guān)。變頻器的主要性能指標(biāo)如下：
　　

為了適應(yīng)電廠設(shè)備運(yùn)行安全性及工藝需要，變頻器除了滿足以上基本性能指標(biāo)要求外，還具有如下功能：
　 風(fēng)機(jī)變頻改造后，既可以變頻調(diào)速運(yùn)行，也可以直接投工頻運(yùn)行；
變頻器輸入的6KV、10KV主電源掉電時(shí)，3秒內(nèi)變頻器不會(huì)停機(jī)，可以滿足電廠引送風(fēng)機(jī)電源母線切換的需要；
　 為變頻器提供的220V控制電源掉電時(shí)，由于變頻器的控制電源和主電源沒(méi)有相位及同步要求，變頻器可以用UPS供電繼續(xù)運(yùn)行，不會(huì)停機(jī)；
　 在現(xiàn)場(chǎng)DCS速度給定信號(hào)掉線時(shí)，變頻器提供報(bào)警的同時(shí)，可按原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，維持機(jī)組的發(fā)電工況不變；
　 變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時(shí)，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續(xù)運(yùn)行，減少風(fēng)機(jī)突然停機(jī)造成的損失。保留原電機(jī)繼續(xù)使用；
　 不改變?cè)酗L(fēng)機(jī)設(shè)備任何基礎(chǔ)；
　 和電廠的DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接口；


　　從表中數(shù)據(jù)看出：發(fā)電機(jī)調(diào)峰越厲害（負(fù)荷越小），和原來(lái)相比，改造后電流下降越多。即使在4#機(jī)組滿負(fù)荷的情況下，引送風(fēng)機(jī)的電網(wǎng)側(cè)總電流仍然比改造前下降了46%。
　　以下一組數(shù)據(jù)是4＃爐改造前的6月份及改造后的10月份發(fā)電量及其送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)電耗情況對(duì)比：


其中：
　　6月份4＃機(jī)組發(fā)電量為：2778萬(wàn)度。其引送風(fēng)機(jī)總耗電量為: 288360+414540=702900度，占4#機(jī)組發(fā)電量的2.5%。
　　10月份4＃機(jī)組發(fā)電量為：2148萬(wàn)度。其引送風(fēng)機(jī)總耗電量為:107340+193680=301020度，占4#機(jī)組發(fā)電量的1.4%。
　　改造前后，單位發(fā)電量的引送風(fēng)機(jī)總耗電量下降了44%。
六、 效益分析：
　　從節(jié)電的角度考慮，因節(jié)電而直接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益與機(jī)組的年運(yùn)行時(shí)間、平均負(fù)荷率、電費(fèi)水平等因素有關(guān)。假設(shè)4#機(jī)組的年運(yùn)行時(shí)間為6000小時(shí)，平均負(fù)荷率80%，廠用電為0.37元每度，引送風(fēng)機(jī)總耗電在變頻改造前后分別占4#機(jī)發(fā)電量的2.5%和1.4%，則：
　　改造前每年4#機(jī)組發(fā)電量為100000×0.8×6000=48000萬(wàn)度，引送風(fēng)機(jī)總耗電為48000×2.5%=1200萬(wàn)度，改造后引送風(fēng)機(jī)總耗電為48000×1.4%=672萬(wàn)度，改造前后引送風(fēng)機(jī)節(jié)約用電為1200-672=528萬(wàn)度，折算電費(fèi)為195萬(wàn)元。僅節(jié)約電費(fèi)一項(xiàng)，在2.5年內(nèi)就可以將4臺(tái)變頻器的投資收回。
　　實(shí)際上，#4機(jī)組采用變頻調(diào)速改造后，由于對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)真正的軟啟動(dòng)，對(duì)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、擋板、高壓開(kāi)關(guān)等設(shè)備以及電網(wǎng)的啟動(dòng)沖擊大大減少，它們的使用壽命得以延長(zhǎng)，可以大幅度節(jié)省這些設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。另外，變頻器高精度寬范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速功能，不僅全面滿足了電廠峰荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的需要，而且變頻器屬于高度智能化的新型高科技設(shè)備，與電廠DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫連接，提高了生產(chǎn)效率和機(jī)組自動(dòng)化水平，大大改善了電廠的工作和生產(chǎn)環(huán)境。
　　總之，HARSVERT-A變頻器在華鎣山發(fā)電廠4#爐風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的調(diào)速改造中應(yīng)用是相當(dāng)成功的。該系列變頻器的先進(jìn)性、可靠性已得到許多工業(yè)應(yīng)用的證實(shí)。在電力行業(yè)，對(duì)于許多高壓大功率的輔機(jī)設(shè)備推廣和采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，不僅可以取得相當(dāng)顯著的節(jié)能效果，是電廠節(jié)能降耗的一個(gè)有效的途徑，而且也得到國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持，代表了今后電力行業(yè)節(jié)能技改的方向，目前電力行業(yè)越來(lái)越多的人員對(duì)此都已形成廣泛共識(shí)。