火电厂锅炉一次风机变频改造

摘 要 本文介绍了包头第三热电厂锅炉一次风机变频改造的节能分析，改造后取得了显著的节能效果，比较了采用变频器前后的节能效果，对降低厂用电率，提高机组运行效率有一定的实际意义。通过运行实践，得出一次风机工频与变频切换操作程序，为同类型300mW锅炉一次风机变频改造提供了有益的尝试。

关键词 锅炉；一次风机；变频；节能

中图分类号TK1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0134-01

0引言

风机是300mW火电厂锅炉运行的主要设备，耗电量占厂用电的 30%左右，其运行调节方式通常是通过调节风机的动叶，静叶或挡板开度来调整风量，其驱动电机的输出功率不随机组负荷的变化而变化，大量电能消耗在节流损失中。近年来，变频器已经广泛应用于电动机的速度调节中，在风机，水泵等转动设备上使用变频器，可以节约大量的电能。包头第三热电厂I期工程2X300mW#1、#2锅炉一次风机经常处于较低的效率下运行，制粉系统耗电率较大，为此对一次风机进行了变频改造，实现了一次风机转速随机组负荷变化而调整，有效提高了风机效率，节约了厂用电率，节能效果显著。

1 设备概况

包头第三热电厂I期2X300mW#1、#2汽轮发电机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的亚临界，自然循环单炉膛，单汽包，一次中间再热，平衡通风汽包锅炉，型号为HG-1025/17.5-YM11型。锅炉采用四角布置摆动式直流燃烧器，燃烧方式采用同心反切圆技术，锅炉一次风机是山东豪顿华工程有限公司生产的入口导叶调节离心式风机，型号为L3N 2175.04.07 SBL6T，该风机的全压为18.67kPa,风机的轴功率为1488kW，转速为1 488r/min，配有一台6kV功率1 900kW转速1 493r/min的电动机。

在机组负荷变化时，靠风机入口导叶的开度来调整风机的出力与实际负荷相匹配。机组正常运行时，通过将两台一次风机入口导叶调节投入自动来根据一次风母管压力设定值进行调整，从而适应机组负荷的变化，实现机组一次风压的自动调节。

2 一次风机变频改造方案

2.1 变频改造

入口导叶调节是通过调节入口导叶的角度，使进入风机叶轮的气流产生预旋绕，以适应机组在不同工况下的需求，导叶关得越小，节流损失越大，风机运行效率越低，降低了机组运行的经济性。为减少一次风机入口导叶调节产生的节流损失，对包三两台锅炉一次风机进行了变频器改造，两台风机可在工频，变频间单独切换，正常运行两台一次风机变频运行，当任一台变频器故障，可切换为工频状态运行，运行方式较灵活。具体接线见图1。

2.2 热工逻辑改造

一次风机进行变频改造后，为保证机组安全稳定经济运行，对热工逻辑也相应的进行了改造。1）一次风机在工频方式下启动逻辑中，增加了变频器旁路刀闸已合，且选择风机一次风机在工频方式；2）当保护动作变频器跳闸连锁动作：联关一次风机出口门；联关一次风机出口冷风门；联关空预器出口热一次风门；关一次风机入口门；3）增加变频器保护跳闸逻辑：电机定子温度高；MFT；油压低；风机启动600s后挡板关到位信号来；变频器故障信号来。

4 改造的效益分析

在#1机组进行了未投入变频器及投入变频器的一次风机电耗对比试验，结果见表1。

可以看出，机组平均负荷为200mW时，每小时节电量为736.5kW・h，每年（300天）每台机组节电5302800kW・h，按0.2元/kW・h电费计算，每年节约电费约106.1万元。因此一次风机变频器改造大大的提高了机组运行的经济性，节能效果显著。

此外，使用变频器可使电动机转速沿一次风机的加减速特性曲线平缓变化，设备和轴承受力状况明显改善，从而降低了风机和电机的故障率，提高了风机运行的可靠性。同时有关数据表明，机械寿命与转速的倒数成正比，降低了一次风机转速可成倍的提高一次风机寿命，噪音也大幅度地降低。

参考文献

[1]王贺芩，邹文化，等.风机变频改造节能技术在火电厂的应用.中国电力，2002.

[2]车长源.锅炉风机节能技术.北京：中国电力出版社，1999.