變頻技術下電廠鍋爐節能改造策略論文
摘要：本文以河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2*330MW空冷供熱機組引風機變頻節能配套改造的實例為研究對象，對節能改造的策略，改造后引風機變頻啟動流程，以及變頻改造所取得的節能效果進行分析與研究，望能夠促進熱電廠鍋爐節能降耗目標的實現。
【關鍵詞】熱電廠；鍋爐；引風機；節能改造
現階段國內電煤價格倒掛形勢日益嚴峻，熱電廠經營面臨著非常大的問題與困境。在這一背景下，如何通過節能改造的方式降低熱電廠用電率以及發電成本已成為相關運營人員高度重視的課題之一。受制造技術以及設計技術、條件等因素影響，熱電廠主要用電設備（如送風機、引風機、給水泵等）均屬于高能耗設備。如對于引風機而言，在熱電廠運行過程中其輸出功率與機組負荷間的關聯性較弱，既能夠通過改變擋板開度的方式調整功率，節流過程中存在嚴重的能耗損失問題。故，針對熱電廠鍋爐引風機裝置的節能改造勢在必行。
1工程概況
河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2*330MW空冷供熱機組引風機型號為YA15248-2F，結構型式為靜葉可調軸流式，由成都電力機械廠生產提供，額定功率為2600kW，額定電壓為6000V，額定電流為292A，工作狀態下引風機額定轉速為980r/min，機組按照2臺/爐標準配備，風量為1148661m3/h，標準風壓為6625Pa，進口煙溫為130.0℃。針對引風機在運行過程中存在的能耗高問題，擬通過引入高壓變頻器的方式對其進行節能改造。
2節能改造實例
2.1原系統運行
原系統中引風機啟動流程為：關閉引風機出口關斷擋板以及引風機入口調節擋板→啟動引風機→開啟引風機出口關斷擋板。引風機停止流程為：關閉引風機入口調節擋板→停止引風機→關閉引風機出口關斷擋板。引風機正常啟動30.0s后，由入口調節擋板對爐膛負壓進行自動控制（自動控制實現依據為：由控制回路輸出4.0mA~20.0mA信號至入口調節擋板執行機構，以控制擋板開度，進而達到穩定爐膛負壓的效果）。
2.2改造策略
為了不影響引風機的正常啟動與停止功能，變頻改造并未將高壓變頻器作為單獨設備驅動級，而是將啟停邏輯集成至引風機驅動級邏輯回路中，對相應步驟的允許條件進行調整。具體策略有以下兩個方面：2.2.1對引風機啟動邏輯的修改原引風機啟動邏輯步序不做調整，在高壓變頻改造下于第二步中修改啟動指令為“引風機在啟動后先關閉6kV斷路器QF，若引風機變頻器處于遠方控制狀態，變頻器處于變頻狀態，且變頻器準備啟動信號返回”，則在3.0s延時后發出變頻器啟動指令。此時，引風機斷路器QF的閉合與高壓變頻器的啟動間預留有3.0s的時間間隔，從而能夠確保高壓變頻器一次端充分充電后再進入啟動升速狀態；2.2.2對引風機停止邏輯的修改原引風機停止邏輯步序不做調整，在高壓變頻改造下修改允許第二步指令為“引風機停止后首先停止高壓變頻器，斷路器QF延時2.0s后斷開”。
2.3引風機變頻啟動
經高壓變頻器節能改造后，#2爐引風機變頻器的正常啟動需要同時滿足如下條件：（1）變頻控制指令在40%；（2）無變頻器重故障；（3）無變頻器故障；（4）變頻器電源開關QF1合閘；（5）變頻器輸出開關QF2合閘；（6）工頻旁路開關QF3分閘；（7）變頻器待機指示。以#2爐引風機A為例，變頻模式下的啟動流程為：第一步，確認A引風機高壓開關、A引風機工頻旁路開關QF3在分閘位置；第二步，在A引風機變頻操作畫面上合上A引風機變頻電源開關QF1和A引風機變頻輸出開關QF2；第三步，將A引風機變頻器控制指令置40％，確認A引風機靜葉位置為0；確認A引風機其他啟動允許條件滿足；確認引風機變頻上電允許發出；第四步，合上A引風機高壓開關，變頻器上電；第五步，DCS畫面上點擊啟動A引風機變頻器按鈕,觀察變頻器的轉速反饋信號逐步增加至起始轉速，觀察變頻發出“變頻運行”信號。此過程中觀察變頻輸出電流是否正常，觀察變頻是否有“報警”及“故障”信號發出；第六步，增加靜葉開度，至規定的最大值（暫定80%）。
3節能改造效果
本工程中針對#2爐引風機進行變頻配套改造，改造后#2爐引風機工作狀態穩定，有非常顯著的節能效果。將經過變頻配套改造的#2爐引風機運行情況與未經變頻配套改造的#3爐引風機電機運行參數進行對比，結果如表1所示。結合表1可見：通過對#2爐引風機進行變頻配套改造的方式，引風機在正常運行過程中的機組負荷維持在恒定狀態下，調節擋板開度顯著提升，可達到100.0％的理想狀態，且引風機電機電流有所下降，在電機電壓維持恒定的條件下，電機功率顯著降低，對引風機節電有重要意義。
4結束語
高壓變頻調速控制作為一種全新的調速方法，近年來在大型熱電廠主設備技術改造中廣泛應用。河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2*330MW空冷供熱機組引風機通過引入高壓變頻器器進行節能改造的方式，顯著提高了引風機控制系統運行的靈活性以及操作簡便性，并且具有降低引風機電機功率，發揮節電效益的目的，值得大力推廣。
參考文獻
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