循環(huán)流化床中高壓變頻器的技能應(yīng)用

1、循環(huán)流化床中高壓變頻器的節(jié)能應(yīng)用循環(huán)流化床中高壓變頻器的節(jié)能應(yīng)用湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司 循環(huán)流化床背景簡(jiǎn)述 為什么要對(duì)循環(huán)流化床進(jìn)行節(jié)能改造 為什么選用變頻調(diào)速 循環(huán)流化床中高壓變頻器節(jié)能應(yīng)用實(shí)例 變頻調(diào)速應(yīng)用于循環(huán)流化床的一些注意事項(xiàng) 后附 相關(guān)技術(shù)說(shuō)明內(nèi)容提要近年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約也越來(lái)越重視;每年消耗的電能中，大部分是由火電廠提供的。同時(shí)，火電廠機(jī)組耗煤總量占全國(guó)總耗煤的比例達(dá)到了 53.4%，成為全國(guó)耗煤最多的行業(yè) 為了提高效率、降低煤耗,循環(huán)流化床燃燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生背景介紹 由于其獨(dú)特的燃燒特性，與傳統(tǒng)的煤粉式鍋爐相比，循環(huán)流化床機(jī)組配置的風(fēng)機(jī)壓頭較高, 對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓的控制

2、也有更高的要求 為了保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使之與燃料量匹配； 為了保證鍋爐運(yùn)行的安全性，必須使引風(fēng)量與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力在正常范圍內(nèi)； 需要通過(guò)一次風(fēng)量及風(fēng)壓的調(diào)節(jié)以保證爐膛內(nèi)物料的正常流化。為什么要對(duì)循環(huán)流化床進(jìn)行節(jié)能改造調(diào)節(jié)風(fēng)門開度方式進(jìn)行風(fēng)量控制容易出現(xiàn)的問(wèn)題(1)節(jié)流損失大；(2)系統(tǒng)響應(yīng)速度慢、調(diào)節(jié)品質(zhì)差，自動(dòng)投入率低，難以滿足實(shí)際要求；(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)易出問(wèn)題，維修費(fèi)用高；(4)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流，影響電機(jī)絕緣性能和使用壽命 為什么選用變頻調(diào)速(一)變頻調(diào)速技術(shù)由于較好地解決了上述問(wèn)題，正逐步在循環(huán)流化床機(jī)組中得以運(yùn)用 當(dāng)采用高壓變頻

3、器對(duì)這些電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制時(shí)，僅通過(guò)相對(duì)小范圍內(nèi)的頻率改變，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，即可實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的控制，而且調(diào)節(jié)精度及響應(yīng)速度有很大改善。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，由于軸功率與轉(zhuǎn)速三次方成正比的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電機(jī)的軸功率顯著下降，節(jié)能效果明顯 為什么選用變頻調(diào)速(二) 2006年，內(nèi)蒙古華電烏達(dá)熱電有限公司對(duì)其1臺(tái)150MW火電機(jī)組的鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造。該火電機(jī)組采用480t/h的超高壓再熱CFB循環(huán)流化床鍋爐，參與改造的2臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)的型號(hào)參數(shù)為：1400KW、6KV； 由湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司提供的2臺(tái)高壓變頻器型號(hào)為SHHVFY6K/1400。 循環(huán)流化床中高壓變頻器節(jié)能應(yīng)用實(shí)例改造完成后，在#

4、1發(fā)電機(jī)組發(fā)電量相同工況下，做了#1爐引風(fēng)機(jī)在變頻條件和#1爐引風(fēng)機(jī)在工頻條件下6小時(shí)的耗電量對(duì)比試驗(yàn)。如下表：耗電量對(duì)比 工頻條件下：#1機(jī)組平均發(fā)電量為14.5萬(wàn)千瓦時(shí)/小時(shí)的2臺(tái)引風(fēng)機(jī)平均每小時(shí)耗電量為:（61205400）/61920KWh變頻條件下：#1機(jī)組平均發(fā)電量為14.5萬(wàn)千瓦時(shí)/小時(shí)的2臺(tái)引風(fēng)機(jī)平均每小時(shí)耗電量為：（43204320）/61440KWh平均每小時(shí)的節(jié)電量：平均每小時(shí)的節(jié)電量：19201440480KWh年節(jié)電量：年節(jié)電量： 48055002640000KWh（按年運(yùn)行5500小時(shí)計(jì)算）年節(jié)電收益：年節(jié)電收益：26400000.4105.6萬(wàn)元（按每度電0.4元

5、計(jì)算）節(jié)電率：節(jié)電率：480/192025改造成本回收時(shí)間：改造成本回收時(shí)間： #1機(jī)組2臺(tái)引風(fēng)機(jī)年節(jié)電收益105.6萬(wàn)元情況下，可以在2年左右收回成本。節(jié)能計(jì)算 在此計(jì)算過(guò)程中沒(méi)有考慮供暖，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況#1爐在8月份沒(méi)有供暖，11月份有供暖。即工頻條件時(shí)的實(shí)際負(fù)載沒(méi)有變頻條件時(shí)負(fù)載大，如將其考慮進(jìn)去節(jié)電量遠(yuǎn)大于現(xiàn)有結(jié)果。以上數(shù)據(jù)在發(fā)電量基本在滿負(fù)荷（14.5萬(wàn)千瓦時(shí)/小時(shí)）條件下的節(jié)能情況，實(shí)際運(yùn)行時(shí)由于發(fā)電量的波動(dòng)，節(jié)能量遠(yuǎn)大于以上值。設(shè)備投運(yùn)近1年來(lái)，平均節(jié)能率達(dá)到35%，最大節(jié)能率達(dá)到55% 其他說(shuō)明（1）高壓變頻器優(yōu)良的軟啟動(dòng)/停止功能，啟動(dòng)過(guò)程最大電流小于額定電流，既減小了對(duì)電

6、網(wǎng)的沖擊，也減小了電機(jī)故障率，（2）變頻改造后，原調(diào)節(jié)風(fēng)門全開，既延長(zhǎng)了風(fēng)門使用壽命，也降低檢修維護(hù)費(fèi)用；（3）變頻改造后，原液力耦合器取消，節(jié)省了液力耦合器的維護(hù)費(fèi)用（4）高壓變頻器特有的平滑調(diào)節(jié)減少了風(fēng)機(jī)以及電機(jī)的機(jī)械磨損，同時(shí)降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費(fèi)用，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。間接收益變頻調(diào)速應(yīng)用于循環(huán)流化床的一些注意事項(xiàng)由于工廠循環(huán)流化床鍋爐對(duì)運(yùn)行安全性要求較高，應(yīng)注意以下事項(xiàng)a、 循環(huán)硫化床對(duì)風(fēng)壓的要求很高，對(duì)一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造時(shí)，應(yīng)考慮最低安全轉(zhuǎn)速限制，確保在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，能保證硫化b、由于變頻改造后相當(dāng)于增加了中間環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可靠性降低，在DCS系統(tǒng)重點(diǎn)考慮變頻設(shè)

7、備故障后的應(yīng)急處理c、 由于變頻器屬于電力電子產(chǎn)品，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求較高，注意對(duì)環(huán)境的日常清潔，對(duì)風(fēng)冷型的高壓變頻器，特別注意風(fēng)道的暢通。d、對(duì)風(fēng)系統(tǒng)作變頻改造時(shí)，盡量避免一臺(tái)工頻運(yùn)行，一臺(tái)變頻運(yùn)行，由于兩臺(tái)出口風(fēng)壓的不一致，可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)踹震或者效率明顯降低，不利于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行。e、 在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)荷較低時(shí)，兩臺(tái)設(shè)備變頻運(yùn)行可能比一臺(tái)設(shè)備變頻運(yùn)行更節(jié)能。 高壓變頻調(diào)速器已經(jīng)在多家電廠、水泥廠、化工廠、金屬冶煉廠的風(fēng)機(jī)和離心式水泵中得到實(shí)際應(yīng)用，并取得良好的運(yùn)行效果和節(jié)能效益。作為未來(lái)大型節(jié)能鍋爐的發(fā)展趨勢(shì)，循環(huán)流化床鍋爐中又包含大量能應(yīng)用高壓變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備，由于循環(huán)硫化床燃燒介質(zhì)多樣行

8、，風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型時(shí)比煤粉爐偏大，實(shí)際節(jié)能效果比煤粉爐好。因此，將高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)和改造，對(duì)于降低損耗、節(jié)約能源、減少成本、提高自動(dòng)化控制水平，具有十分重要的意義和廣闊的前景 結(jié)論結(jié)論 Thank You!Thank You!褚立峰Mob: 139-7165-2250附:相關(guān)技術(shù)說(shuō)明 循環(huán)流化床是一種適于固體燃料的清潔高效的燃燒技術(shù)。固體顆粒（燃料、石灰石、砂粒、爐渣等）在爐膛內(nèi)以一種特殊的氣固流動(dòng)方式（流態(tài)化）運(yùn)動(dòng)，離開爐膛的顆粒又被分離并送回爐膛循環(huán)燃燒。爐膛內(nèi)固體顆粒的濃度高，燃燒、傳質(zhì)、傳熱、混合劇烈，溫度分布均勻，固體顆粒在爐膛內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)十分強(qiáng)

9、烈，在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)，保證了較高的燃燒效率 循環(huán)流化床工藝循環(huán)流化床工藝 循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近二十多年來(lái)發(fā)展的潔凈煤燃燒技術(shù)，其燃燒方式特別適用于高灰分低揮發(fā)份的煤矸石、洗中煤等劣質(zhì)煤，具有較好的燃料適應(yīng)性，可變廢為寶，體現(xiàn)節(jié)能要求。另外，循環(huán)流化床鍋爐在燃燒過(guò)程采用爐內(nèi)噴鈣、低溫燃燒，可同時(shí)達(dá)到脫硫脫硝的目的，具有較好的環(huán)保特性。 循環(huán)流化床工藝循環(huán)流化床工藝 優(yōu)點(diǎn)循環(huán)流化床工藝循環(huán)流化床工藝 示意圖高壓變頻器的類別;主流高壓變頻器拓?fù)湟约跋嚓P(guān)技術(shù)介紹;三環(huán)高壓變頻器技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)介 高壓變頻技術(shù) 簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外的高壓變頻器廠家目前主要采用如下一些解決方案：高低高方案、三電平多電平方案 、功

10、率器件直接串聯(lián)方案、電流源方案、功率單元串聯(lián)方案等等 高壓變頻器的類別主流高壓變頻器拓?fù)涓吒叻绞礁吒叻绞?輸入采用移相變壓器，單元串聯(lián)方式直接高壓輸出；風(fēng)冷設(shè)計(jì)風(fēng)冷設(shè)計(jì) 獨(dú)特的風(fēng)道設(shè)計(jì)，在室溫時(shí)，設(shè)備能可靠運(yùn)行。采用頂部散熱方式，維護(hù)方便。風(fēng)機(jī)選用進(jìn)口依必安（德國(guó)）產(chǎn)品，經(jīng)久耐用；模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì) 單元采用模塊化設(shè)計(jì)，單元可任意互換，單元拆裝方便，只需裝卸5個(gè)螺絲； 友好的人機(jī)界面友好的人機(jī)界面 人機(jī)接口采用觸摸屏，全中文界面。所有操作均通過(guò)按鈕或DCS接口輸入，最大限度避免觸摸屏的誤操作；報(bào)警實(shí)時(shí)記錄，并能對(duì)報(bào)警準(zhǔn)確定位和歷史記錄存儲(chǔ)； 三環(huán)高壓變頻器技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)介(1)5 .可靠的設(shè)計(jì)（

11、1）單元與控制部分的通訊采用光纖（2）單元的熱備設(shè)計(jì)（3）外圍控制部件采用PLC（4）主回路采用全進(jìn)口器件， 6. 靈活的用戶接口 可采用硬接線方式也可采用通訊方式。接口狀態(tài)信息除系統(tǒng)設(shè)定外，提供由用戶自定義的輸出接口（用戶只需在人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)定對(duì)應(yīng)I/O輸出的內(nèi)容即可）；7. 高效率、高功率因素整機(jī)效率=98%,功率因素=95%； 三環(huán)高壓變頻器技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)介(2)三環(huán)高壓變頻器技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)介(3)8. 低諧波 輸出每相6單元串聯(lián)時(shí)，采用每相36脈沖整流，高頻載波比使得輸出諧波空載時(shí)4%,負(fù)載時(shí)2%；9. 寬電壓輸入范圍 輸入電壓在85%115%，頻率在45Hz55Hz波動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)備均能正常工作；10. 小的dv/dt 由于采用單元串聯(lián)輸出方式，dv/dt小，延長(zhǎng)了IGBT的壽命以及降低了對(duì)整個(gè)設(shè)備絕緣要求；11. 單元冗余熱