2019年高壓變頻技術(shù)對(duì)凈化廠的應(yīng)用.doc

2019年高壓變頻技術(shù)對(duì)凈化廠的應(yīng)用 高壓變頻技術(shù)對(duì)凈化廠的應(yīng)用本文關(guān)鍵詞：變頻，高壓，凈化，技術(shù) 高壓變頻技術(shù)對(duì)凈化廠的應(yīng)用本文簡(jiǎn)介：摘要：分析凈化廠現(xiàn)用鍋爐引風(fēng)機(jī)存在問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。應(yīng)用國(guó)產(chǎn)高壓變頻器調(diào)速節(jié)能原理，對(duì)在用設(shè)備進(jìn)行改造。整理總結(jié)各種有效數(shù)據(jù)，為推廣使用做好準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞：高壓變頻器；調(diào)速原理；參數(shù)調(diào)試；節(jié)能分析引言凈化廠公用工程現(xiàn)有三套75T/h鍋爐，每臺(tái)爐配置兩臺(tái)離心式引風(fēng)機(jī)。鍋爐正常工作時(shí)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都運(yùn)行，保 高壓變頻技術(shù)對(duì)凈化廠的應(yīng)用本文內(nèi)容： 摘要：分析凈化廠現(xiàn)用鍋爐引風(fēng)機(jī)存在問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。應(yīng)用國(guó)產(chǎn)高壓變頻器調(diào)速節(jié)能原理，對(duì)在用設(shè)備進(jìn)行改造。整理總結(jié)各種有效數(shù)據(jù)，為推廣使用做好準(zhǔn)備。 關(guān)鍵詞：高壓變頻器；調(diào)速原理；參數(shù)調(diào)試；節(jié)能分析 引言 凈化廠公用工程現(xiàn)有三套75T/h鍋爐，每臺(tái)爐配置兩臺(tái)離心式引風(fēng)機(jī)。鍋爐正常工作時(shí)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都運(yùn)行，保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓。6臺(tái)6kV、185kW電機(jī)作為鍋爐引風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源，啟動(dòng)方式為直接啟動(dòng)，恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，鍋爐在加負(fù)荷、減負(fù)荷或運(yùn)行工況變化的過(guò)程中，采用調(diào)整引風(fēng)機(jī)的入口擋板的開(kāi)度來(lái)滿足機(jī)組運(yùn)行的需求?，F(xiàn)運(yùn)行方式存在如下問(wèn)題：第一不僅浪費(fèi)電能，而且擋板及煙道受到較大沖擊，噪聲大，磨損嚴(yán)重；第二電機(jī)直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電機(jī)不利；第三擋板調(diào)節(jié)動(dòng)作遲緩，執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障多等。凈化廠動(dòng)力站對(duì)B爐的831-K-202D及C爐的831-K-202E引風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行改造，引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用高壓變頻器調(diào)速技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的連續(xù)無(wú)極調(diào)速，又實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，減少啟動(dòng)沖擊及設(shè)備磨損，降低維修費(fèi)用，工藝操作人員也在控制室也實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。既有利于工藝參數(shù)的操作，又起到節(jié)能的作用。 1凈化廠高壓變頻系統(tǒng)概況 高壓變頻器是北京合康公司的HIVET-Y06/031型，250kW，變壓器容量為315kVA，采用交-直-交直接高壓（高-高）方式，主電路開(kāi)關(guān)元件為IGBT。變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術(shù)，具有很高的可靠性。主電路開(kāi)關(guān)器件是IGBT。由于單只IGBT存在絕緣問(wèn)題，無(wú)法完成6kV直接變頻任務(wù)，應(yīng)用功率單元串聯(lián)升壓技術(shù)可以很好地解決該問(wèn)題。圖1所示為一個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)，它的二極管三相橋式整流電路由專用隔離變壓器的一組三相二次繞組供電，整流后由4只IGBT逆變成單相交流輸出。每個(gè)單元輸出電壓為690V。1圖1功率單元原理圖凈化廠采用的變頻器每相由5個(gè)功率單元串聯(lián)成得到3450V的單相電壓，三相星型聯(lián)結(jié)對(duì)應(yīng)的線電壓為6000V，三相共用15個(gè)功率單元，連接圖如圖2所示。 2現(xiàn)場(chǎng)安裝及系統(tǒng)調(diào)試 2.1首先按照設(shè)計(jì)進(jìn)行變頻器參數(shù)設(shè)定，見(jiàn)表1.2.2然后進(jìn)行頻率試驗(yàn)（見(jiàn)表2）及各種保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)試驗(yàn)2.3接著進(jìn)行變頻器帶鍋爐實(shí)際負(fù)載試驗(yàn)，見(jiàn)表3。2.4進(jìn)行共振頻率測(cè)試，經(jīng)檢測(cè)0-50Hz范圍內(nèi)不存在共振。2.5為避免引風(fēng)機(jī)電機(jī)在低頻出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，經(jīng)測(cè)試，將變頻器運(yùn)行最小頻率設(shè)為15Hz。調(diào)試表明，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用前，鍋爐正常運(yùn)行需開(kāi)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用后，即使鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行也只需開(kāi)一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了“一開(kāi)一備”，降低了損耗，節(jié)約了電能。 3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析 3.1提高了鍋爐效率 使用高壓變頻器后，變頻器通過(guò)變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量而不再需要由風(fēng)門來(lái)調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍可以從0%-100%，風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)得到了改善，工藝人員可以根據(jù)生產(chǎn)按需調(diào)節(jié)風(fēng)量，改善了操作工藝，提高了效率，減少了不必要的浪費(fèi)，鍋爐燃燒工況良好。改造后，每噸中壓蒸汽消耗燃?xì)庀陆盗?1.8%，降低了燃料消耗。 3.2啟動(dòng)性能得到改善 使用高壓變頻器后，電機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)更平滑，避免了原來(lái)在較大慣性負(fù)荷情況下，數(shù)倍的額定起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊，延長(zhǎng)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。 3.3風(fēng)機(jī)的電耗減少 高壓變頻器使用，利用自身功率因數(shù)補(bǔ)償功能，使功率因數(shù)由改造前的0.76提高至0.96，平均消耗功率由95kW降為35kW（見(jiàn)表4），從而減少了無(wú)功損耗，減小了電流，也減少了線損和設(shè)備的發(fā)熱。改造后，設(shè)備效率提高了63%。 3.4提高了控制精度 使用變頻技術(shù)后，變頻器可以直接通過(guò)改變頻率控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制風(fēng)量，調(diào)整方便。變頻器調(diào)整的最小幅度，提高了控制精度，控制精度達(dá)0.1Hz，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定，避免風(fēng)機(jī)擋板調(diào)整風(fēng)量變化大，工藝生產(chǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 3.5獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益 我們?cè)阱仩t引風(fēng)機(jī)安裝高壓變頻器前后對(duì)鍋爐進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)標(biāo)定，見(jiàn)表5。由表5推算，在滿足生產(chǎn)的情況下，投用一臺(tái)鍋爐一臺(tái)由高壓變頻器調(diào)速的引風(fēng)機(jī)，按一天產(chǎn)蒸汽600t，每度電按0.6元，每Nm3天然氣按1元，全年按330天，計(jì)算有：一年節(jié)約電能成本=（6.5-3.8）*600*330*0.6=32萬(wàn)元一年節(jié)約燃?xì)獬杀?（136-120）*600*330*1=316萬(wàn)元合計(jì)節(jié)約成本=32+316=348萬(wàn)元。 4結(jié)束語(yǔ) 在凈化廠鍋爐引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的變頻調(diào)速技術(shù)改造中，我們使用了國(guó)產(chǎn)的高壓變頻器，經(jīng)運(yùn)行檢驗(yàn)，該產(chǎn)品性能可靠、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)等綜合性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過(guò)技術(shù)改造，我們?cè)诮档蜕a(chǎn)成本方面獲得了初步的經(jīng)驗(yàn)，為高壓變頻器調(diào)速技術(shù)在凈化廠其他風(fēng)機(jī)、水泵上的技術(shù)改造提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，對(duì)動(dòng)力站B爐及C爐上的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的高壓變頻改造，取得了明顯的節(jié)能效果，使用該控制系統(tǒng)具有節(jié)能降耗，調(diào)節(jié)特性好，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性高，能更好地滿足鍋爐生產(chǎn)要求。對(duì)原有設(shè)備無(wú)須改動(dòng)，投資較小，回報(bào)快，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社