一、概述

    近年來國家倡導節(jié)能減排，我公司積極響應(yīng)國家節(jié)能增效政策，因為工廠有兩臺引風機是通過風門擋板調(diào)節(jié)爐膛負壓，擋板開度僅為30%-40%，擋板調(diào)節(jié)使大量能量損耗在擋板節(jié)流上，造成電能浪費。公司決定對15MW機組鍋爐的兩臺引風機進行節(jié)能改造。

    目前，市場上高壓變頻器產(chǎn)品較多，變頻調(diào)節(jié)類型也有多種。國外的產(chǎn)品價格昂貴，在邢鋼大力推廣節(jié)約成本的策略前提下，考慮到有些國產(chǎn)高壓變頻器設(shè)備已經(jīng)達到國際水平，同樣能滿足設(shè)備運行條件，公司上下考慮采購國內(nèi)設(shè)備。我們在對風機調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造前，收集了國內(nèi)一些調(diào)節(jié)裝置的資料，并進行了比較，公開招標購置高壓變頻器，結(jié)果由北京合康億盛科技有限公司生產(chǎn)的HIVERT-Y06/050型變頻器通過公司上下的一致認可。

二、改造過程簡介

    對4#鍋爐引風機進行了變頻改造，引風機電機功率為400kW，額定電流為：47A,適合驅(qū)動高壓異步電動機的變頻器HIVERT-Y06/050，額定輸出電流為50A，適配400kW及以下異步電動機。

    項目在施工過程中技術(shù)人員以滿足鍋爐運行工況為根本，積極與變頻廠家技術(shù)人員、電氣儀表人員進行協(xié)商合作，制定技術(shù)方案、制作運行程序，并根據(jù)鍋爐運行人員要求對程序進行修改完善。技術(shù)人員嚴把質(zhì)量關(guān)，認真負責的將變頻器安裝到位。

    合康變頻器可通過在控制柜上的控制面板上的“遠程/本地”開關(guān)的切換實現(xiàn)“就地控制”與“遠程控制”。“遠程控制”與原有的DCS連接，在DCS控制畫面中增加了變頻器畫面，與變頻器輸出接口聯(lián)接，進行數(shù)據(jù)通訊，運行人員可以通過DCS中的畫面對引風機和變頻器的工作電流、頻率以及運行、停止、報警指示、故障指示、待機狀態(tài)、運行狀態(tài)、旁路狀態(tài)、高壓合閘允許、高壓緊急分斷等保護信息以及轉(zhuǎn)速給定值和風機實際轉(zhuǎn)速值等必要指示。變頻器的控制調(diào)節(jié)還通過負壓PID調(diào)節(jié)器接受爐膛負壓信號，綜合運算后經(jīng)手、自動切換輸出4~20mA到變頻器的控制端，調(diào)節(jié)變頻器輸出電源的頻率，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速，改變引風量，達到調(diào)節(jié)爐膛負壓的目的，方便運行人員操作。

    與常規(guī)的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行操作方式基本不變，主要區(qū)別在于由調(diào)整引風擋板開度改為調(diào)節(jié)引風機頻率。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，當變頻器重故障時，連鎖停爐。當引風機切換為工頻運行時，爐膛負壓仍由引風檔板調(diào)節(jié)。

三、使用前后的能耗對比

    2008年6月10日利用4＃鍋爐檢修機會對4＃爐引風機加裝變頻器，對線路和控制部分進行改造。6月11日21點改造完畢，空載投入試運行。6月14日17：35鍋爐并汽正式投入運行。鍋爐負壓設(shè)定-60Pa，實際負壓波動±15 Pa運行比較平穩(wěn)，運行頻率在37－39Hz調(diào)節(jié)。運行功率152－175kW之間。

    引風機變頻器改造前電機工頻運行，負壓靠進風擋板調(diào)節(jié)，一些能量消耗到閥門的擋板上，改造后通過改變變頻器的頻率，改變風機的工作曲線達到節(jié)能的效果。根據(jù)工況理論節(jié)電率為59％~52％之間。工頻和變頻運行實際運行情況見表1和表2。

表1 引風機工頻運行記錄

表2 引風機變頻運行記錄

在認為鍋爐工況基本相同的條件下，通過以上對比變頻運行較工頻運行節(jié)電比較明顯，節(jié)電率在50％左右。

四、總結(jié)

    前兩臺引風機是通過引風機的風門擋板調(diào)節(jié)爐膛負壓，擋板開度僅為30%-40%;擋板調(diào)節(jié)使大量能量損耗在擋板節(jié)流上，造成電能浪費。另外擋板的機械聯(lián)接結(jié)構(gòu)在擋板的調(diào)節(jié)過程中存在滯后，線性度差，調(diào)節(jié)性能不好。在負壓閉環(huán)控制中，負壓如果過大，會造成爐內(nèi)燃料的浪費，負壓如果過小，又會影響燃料的充分燃燒，也會影響到鍋爐蒸汽質(zhì)量。采用高壓變頻器對引風機系統(tǒng)進行變頻改造，能夠起到降低廠用電率的目的。而且，高壓變頻調(diào)速裝置，運行穩(wěn)定,性能良好，對鍋爐負壓的調(diào)節(jié)平穩(wěn)，明顯優(yōu)于擋板調(diào)節(jié)。不僅有利于機組的安全穩(wěn)定運行，對公司節(jié)能增效很大促進作用。

通過HIVERT高壓變頻器在我廠75噸鍋爐引風機上的應(yīng)用，具有節(jié)能環(huán)保、精度高、降低噪聲、延長設(shè)備使用壽命、有效降低軸承磨損、減少調(diào)節(jié)閥損壞、降小引風機風葉震動等優(yōu)點。以變頻調(diào)速取代傳統(tǒng)調(diào)節(jié)爐膛負壓有明顯的節(jié)電效果。同時變頻調(diào)速在消除電動機啟動沖擊和提高自動裝置投入率諸方面也有獨到之處。推廣使用這項技術(shù)，對降低居高不下的廠用電率，提高電廠經(jīng)濟效益和機組運行可靠性方面必將發(fā)揮重要作用。北京合康變頻器在投運以來一直運行穩(wěn)定，適用性強、可靠性高、操作使用方便等得到運行、技術(shù)人員及公司領(lǐng)導的稱贊。邢鋼正在建設(shè)中的二期項目將繼續(xù)使用合康高壓變頻器。