300mW循環(huán)流化床機(jī)組一次風(fēng)機(jī)變頻改造

廖祥國(guó)

廣東寶麗華電力有限公司，廣東 梅州 514762

0 引言

廣東寶麗華電力有限公司兩臺(tái)DG1025/17.45-II16型CFB鍋爐，最初設(shè)計(jì)一次風(fēng)機(jī)均為入口導(dǎo)葉調(diào)整，在機(jī)組正常運(yùn)行后廠用電率平均7.0%左右，在同類(lèi)型機(jī)組中廠用電率偏大，對(duì)此情況廣東寶麗華電力有限公司對(duì)一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造，取得了明顯的效果。

1 廣東寶麗華電力有限公司機(jī)組簡(jiǎn)介

廣東寶麗華電力有限公司兩臺(tái)DG1025/17.45-II16型鍋爐是東方鍋爐（集團(tuán)）有限公司鍋爐在借鑒ALSTOM公司的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，亞臨界參數(shù)國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)型循環(huán)流化床單汽包爐、自然循環(huán)、一次中間再熱、汽冷式旋風(fēng)分離器、平衡通風(fēng)、露天布置、燃煤、固態(tài)排渣。

一次風(fēng)機(jī)規(guī)范

型式：雙吸雙支撐離心式風(fēng)機(jī)；

控制方式：進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整；

轉(zhuǎn)速：1480r/min；

電機(jī)：YBPKK710-4，3150kW，額定電壓6kV，1485r/min額定電流344A。

2 改造前的運(yùn)行情況分析

廣東寶麗華電力有限公司300mW循環(huán)流化床機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)在煤價(jià)逐步上漲的同時(shí)，發(fā)電成本也逐漸增加。為節(jié)能降耗，對(duì)高耗電的一次風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行了變頻節(jié)能改造，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。兩臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)一次風(fēng)機(jī)采用調(diào)整風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉的辦法來(lái)調(diào)整出力，造成能源浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的上升。同時(shí)一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流達(dá)到額定電流的5倍～8倍，對(duì)廠用系統(tǒng)電壓形成沖擊，強(qiáng)大的沖擊轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命產(chǎn)生很大的不利影響。入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)整風(fēng)量的缺點(diǎn)是截流損失大、系統(tǒng)振動(dòng)大、噪聲大、對(duì)環(huán)境造成惡劣的影響；同時(shí)調(diào)節(jié)擋板容易磨損，電機(jī)軸瓦溫度較高，風(fēng)機(jī)振動(dòng)大，不能保證正常運(yùn)行，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高。

3 改造方案

如下圖所示：

1）每臺(tái)一次風(fēng)機(jī)加裝一臺(tái)高壓變頻器。其接線(xiàn)情況如下：（1）從6kv電源饋線(xiàn)斷路器QF與變頻器進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)1QS及旁路開(kāi)關(guān)2QF相連接；（2）隔離開(kāi)關(guān)1QS、2QS，便于變頻器的檢修；（3）1QF進(jìn)線(xiàn)斷路器、2QF出線(xiàn)斷路器作為變頻器供電，并實(shí)現(xiàn)變頻器的運(yùn)行；

2）在6kV饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)端接2QF旁路開(kāi)關(guān)直接到電機(jī)端，實(shí)現(xiàn)變頻器與工頻間的相互切換。變頻器運(yùn)行時(shí)：QF、1QS、1QF、3QF、2QS處于合閘位置；工頻運(yùn)行時(shí)：QF、2QF處于合閘位置。變頻器檢修時(shí)：1QS、1QF、3QF、2QS斷開(kāi)；

3）變頻器的技術(shù)數(shù)據(jù)；變頻器型號(hào)：ACS5060-36l70G-1a70-A3-TIA605060A3（ABB公 司 生 產(chǎn) ）； 額 定 容 量 ：4300kVA；額定電壓：6kV；額定輸入電流：388A（2×194）額定輸出電流：410A；輸出電壓范圍：0kV～6kV；輸出頻率范圍 ：0Hz～50Hz；過(guò)載能力 ：430，1min。

一次風(fēng)機(jī)變頻器接線(xiàn)圖

4 改造后的運(yùn)行分析

改造后電機(jī)在30Hz～45Hz范圍內(nèi)工作，降低了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，另外啟動(dòng)時(shí)的緩慢升速過(guò)程，也使整套風(fēng)機(jī)設(shè)備壽命延長(zhǎng)，維護(hù)工作量少。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)其運(yùn)行效率變化不大，其流量與轉(zhuǎn)速的1次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的2次方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速3次方成正比。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低后，其軸功率隨轉(zhuǎn)速3次方降低，驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電功率亦可降低。

不同負(fù)荷下一次風(fēng)機(jī)電機(jī)輸入電流（A）

以250mW負(fù)荷時(shí)電流為例計(jì)算：

250mW負(fù)荷下一次風(fēng)機(jī)每小時(shí)消耗電量（kW·h）

由電量表統(tǒng)計(jì)：#1機(jī)廠用電率由平均6.8%降到5.2%左右，#2機(jī)廠用電率由平均6.6%降到4.9%左右，全廠廠用電率由平均7.15%降低到5.0%左右。

由以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析可以看出，采用變頻運(yùn)行后，僅僅節(jié)電每年帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益就已經(jīng)相當(dāng)可觀。另外由于實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，避免了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊，電網(wǎng)電壓更加穩(wěn)定，同時(shí)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命得到延長(zhǎng)。

5 結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐一個(gè)主要的缺點(diǎn)就是廠用電率偏大，這回一次風(fēng)機(jī)變頻改造是我廠在高壓變頻節(jié)能方面又邁出一大步。通過(guò)技術(shù)分析和實(shí)際運(yùn)行，廠用電率明顯降低。通過(guò)變頻改造后的節(jié)能效果顯而易見(jiàn)；其經(jīng)濟(jì)效果顯著，有效地激發(fā)了職工對(duì)節(jié)能工作重要性的認(rèn)識(shí)。

[1]300mW循環(huán)流化床鍋爐說(shuō)明書(shū).東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司.

[2]廣東寶麗華電力有限公司運(yùn)行規(guī)程.

[3]高壓變頻器在火電廠輔機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2010(7).

[4]高寶桐，袁文琴.火力發(fā)電廠鍋爐風(fēng)機(jī)改調(diào)速運(yùn)行分析[J].華北電力技術(shù)，2000(7).