火力發(fā)電廠鍋爐引風機是鍋爐助燃的主要部分,將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)靜電除塵器、煙囪排出。在鍋爐燃燒負荷變化時,為保證爐堂負壓、煙氣氧量及相應(yīng)汽溫、汽壓,需要及時的調(diào)整吸風量。以前鍋爐引風機采用調(diào)整引風機檔板,形成檔板兩側(cè)風壓差,造成節(jié)流損失。引風機在設(shè)計選型時要考慮留有各種裕量,選型結(jié)果普通遍偏大,采用擋板節(jié)流調(diào)節(jié),能量損失很大,特別是在機組低負荷運行時,其入口調(diào)節(jié)擋板開度很小,引風機所消耗的電功率大部分將被風門節(jié)流而消耗掉。同時風機檔板執(zhí)行機構(gòu)為大力矩電動執(zhí)行機構(gòu),故障較多,風機自動率較低。
隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展,以及新型電力電子器件如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、集成門極換向晶閘管(IGCT)等的出現(xiàn),計算機技術(shù)的發(fā)展和新型的控制理論(如矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù))的應(yīng)用,高壓變頻器(國外稱之為中壓變頻器)也得到了快速發(fā)展。在電廠的應(yīng)用已相當普遍,節(jié)能效果及控制水平已被電力系統(tǒng)所認識。
三門峽華陽發(fā)電有限責任公司現(xiàn)有裝機容量為2×300MW,鍋爐均采用東方鍋爐廠生主的DG1025/18.2-Ⅱ6型鍋爐,該公司2#爐于1997年2月投產(chǎn)。為了降低鍋爐引風機的電耗,2000年11月,由我公司對2#爐的A、B兩臺引風機進行了電機變頻調(diào)速裝置改造,采用美國羅賓康完美無諧波高壓變頻器,風機的控制方式由原來的風門調(diào)節(jié)變?yōu)殡姍C變頻調(diào)速調(diào)節(jié)。
設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
引風機型號:Y4-2*73-No28.5F 制造廠:沈陽鼓風機廠
風量:1083000m3/h 風壓:4350Pa
轉(zhuǎn)速:740r/min
介質(zhì)溫度:134℃ 介質(zhì)密度:0.86kg/m3
電機型號:YKkW-800-3-8
工頻額定功率:2000kW 工頻額定電流:238.3A
工頻額定電壓:6000V 工頻額定轉(zhuǎn)速:746r/min
變頻器1600kW/6.3kV
輸入電壓:6300V 輸入頻率:50Hz
輸出電壓:0~50Hz 額定功率:1600kW
額定工況效率:96%
本次變頻改造前后,由河南電力試驗研究所對2#爐的兩臺引風機的性能進行了全面測試,以定量了解引風機電機變頻改造后的節(jié)能效果。以下是該試驗的最終數(shù)據(jù)。
從以上數(shù)據(jù)分析可以看出,工頻運行時,引風機風門調(diào)節(jié)運行的總功耗隨機組組負荷的增加而緩慢增加,機組負荷由150MW升至300MW,引風機總功耗大約由2000kW升至2600kW。變頻運行時,引風機調(diào)節(jié)運行的總功耗隨機組負荷的增加而增加相對較快,機組負荷由150MW升至300MW,引風機總功耗大約由500kW升至2000kW,由此可見節(jié)能效果非常明顯。特別是機組低負荷運行時,引風機變頻調(diào)節(jié)方式運行,節(jié)能達76%。由于機組調(diào)峰十分頻繁,經(jīng)常在低負荷下運行,因此,變頻器使用后,引風機的節(jié)電效果是十分可觀的。
高壓變頻對引風機改造后,具有下述優(yōu)點:
1. 節(jié)能效果明顯,顯著提高了機組運行的經(jīng)濟性。
2. 電機啟動時,轉(zhuǎn)速從零勻速提升,啟動電流很小,電機內(nèi)部磁通變化平穩(wěn),對提高電機壽命有很大好處。
3. 電機啟動時,對電源沖擊很小,有利于廠用電源的安全供電。
4. 能進行無級調(diào)速,調(diào)速范圍廣,且調(diào)速精度高,適用性強