一、概述

    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?yàn)楣S有兩臺(tái)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(fèi)。公司決定對(duì)15MW機(jī)組鍋爐的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。

    目前，市場(chǎng)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(jià)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(yùn)行條件，公司上下考慮采購國內(nèi)設(shè)備。我們?cè)趯?duì)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(duì)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(dòng)高壓異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)。

    項(xiàng)目在施工過程中技術(shù)人員以滿足鍋爐運(yùn)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、制作運(yùn)行程序，并根據(jù)鍋爐運(yùn)行人員要求對(duì)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(shí)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(yùn)行人員可以通過DCS中的畫面對(duì)引風(fēng)機(jī)和變頻器的工作電流、頻率以及運(yùn)行、停止、報(bào)警指示、故障指示、待機(jī)狀態(tài)、運(yùn)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(shí)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(hào)，綜合運(yùn)算后經(jīng)手、自動(dòng)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(dòng)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行，當(dāng)變頻器重故障時(shí)，連鎖停爐。當(dāng)引風(fēng)機(jī)切換為工頻運(yùn)行時(shí)，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(duì)比

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

    引風(fēng)機(jī)變頻器改造前電機(jī)工頻運(yùn)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(yùn)行實(shí)際運(yùn)行情況見表1和表2。

表1 引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行記錄

表2 引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行記錄

在認(rèn)為鍋爐工況基本相同的條件下，通過以上對(duì)比變頻運(yùn)行較工頻運(yùn)行節(jié)電比較明顯，節(jié)電率在50％左右。

四、總結(jié)

    前兩臺(tái)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(fèi)。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(huì)造成爐內(nèi)燃料的浪費(fèi)，負(fù)壓如果過小，又會(huì)影響燃料的充分燃燒，也會(huì)影響到鍋爐蒸汽質(zhì)量。采用高壓變頻器對(duì)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(yùn)行穩(wěn)定,性能良好，對(duì)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(yùn)行，對(duì)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(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。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(shí)變頻調(diào)速在消除電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)沖擊和提高自動(dòng)裝置投入率諸方面也有獨(dú)到之處。推廣使用這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)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(yùn)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(yùn)以來一直運(yùn)行穩(wěn)定，適用性強(qiáng)、可靠性高、操作使用方便等得到運(yùn)行、技術(shù)人員及公司領(lǐng)導(dǎo)的稱贊。邢鋼正在建設(shè)中的二期項(xiàng)目將繼續(xù)使用合康高壓變頻器。