高压变频技术在热源厂循环流化床锅炉风机上的应用研究

摘 要 随着社会经济的不断发展，国家对电力的需求日益增长，电网的负荷峰谷差越来越大，频繁的调峰任务，让一部分辅机处于工频状态下运行，导致了大量电能流失。加上当前电厂使用的主要用电设备属于高能耗设备，如一次风机设备，其电能输出率是不能随着机组负荷变化而改变的，只有通过阀门开度及挡板的调整来改变，导致大量能耗在节流中损失。为提高发电组生产效率，降低发电成本，就需要对电厂进行技术改造，降低电厂用电能耗，本文针对高压变频技术在热源厂循环流化床锅炉风机上的应用进行研究，发现高压变频技术应用于热源厂循环流化床锅炉风机上，对于降低电能损耗，提高电能生产效率，具有极大的帮助。

关键字 高压变频技术；热源厂；循环流化床；锅炉风机

中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0193-02

1高压变频技术应用于热源厂循环流化床锅炉风机的必要性分析

近年来，随着社会经济的不断发展，人们生活水平不断提高，国家对电力的需求越来越多，电网中负荷峰谷差越来越大，频繁地调峰，致使部分辅机处于工频状态下运行，造成电能流失，加上当前电厂中多数的设备为高耗能设备，在电厂运行过程中，存在大量能量的消耗。为进一步提高电厂竞争力，降低能耗及发电成本，就要求对电厂技术进行改进。

高压变频技术应用于热源厂循环流化床锅炉风机中，可以有效的提高发电机组生产效率，降低能耗，节约电能，提高电厂竞争力，获得良好的经济效益。高压变频调速系统，是一种直接串联在高压电机与高压电源之间的变频调速设备，通过高压变频技术，可以改变设备运行速度，调节现场工况中所需要的风量及风压，提高了系统自动化水平，减少频繁调峰过程中造成的电能损耗，为电厂带来经济效益。

2 循环流化床工艺分析

2.1循环流化床工艺

循环流化床，属于一种清洁高效的燃烧技术，主要适用于固体燃料，其燃烧效率高达97%～99%。循环流化床工艺技术如下：在炉膛内，燃料、炉渣、砂粒等固体颗粒以一种较为特殊的气固流动形式进行运动，固体颗粒一旦离开炉膛，则会被分离再次送到炉膛内进行循环燃烧。固体颗粒在炉膛内的外循环与内循环较为激烈，存留时间较长，燃烧、传热、混合运动强度高，温度分布均匀，循环流化床工艺技术保证了固体燃料较高的燃烧效率。

在当前，使用循环流化床工艺较为典型的燃烧方式如下：通过给煤机将固体燃料送到炉膛之内，从锅炉底部进行一次吹风，以保证燃料粒流化；由燃烧室侧壁进行二次吹风，增加燃烧室内含氧量，保证燃料燃烧的效率；燃烧后固体颗粒会随着烟气进入到旋风分离器，将固体颗粒与烟气分离，通过回料阀将固体颗粒再次送到燃烧室进行燃烧，通过多次循环，保证固体颗粒的燃烧效率；烟气被分离后经过除尘器处理，在引风机作用下进入烟囱排放，减少对环境的污染。

2.2 循环流化床技术分析

在生产过程中，循环流化床工艺为保证燃烧效率，要求循环流化床锅炉具备良好的风压、风量控制系统，随着固体燃料量的变化，需要对风量进行调节，最终达到燃料量与风量的平衡，确保锅炉燃烧的经济性；保证送风量与引风量良好配合，确保炉膛压力在可承受的范围内，维护锅炉运行的安全性；通过调节风压与风量，顺利完成炉膛内固体燃料的正常流化，保证燃烧效率。当前，循环流化床技术风量主要是通过风门开启度进行调节，系统响应速度慢，调节效果较差，节流损失较大，且在进行风门开启度调节过程中，需要启动电机，在电流作用下容易影响电机的使用寿命，降低电机绝缘性能，带来安全隐患。而如果在循环流化床锅炉风机上使用高压变频技术，就可以有效的解决以上问题。

2.3高压变频技术应用于热源厂循环流化床锅炉风机的优势

在热源厂循环流化床锅炉风机中应用高压变频技术，获得了良好效果，充分体现了高压变频技术的优势，主要包括以下几个方面。

2.3.1减少能耗，节约资源

在热源厂循环流化床锅炉风机中应用高压变频技术，通过使用情况，可以计算出一次风机负载上工频与变频后每年的节点情况，最终获得，使用高压变频技术后，电厂每年的节电率达到了24.7%，在减少能耗节约资源等方面获得了良好效果。

2.3.2工作强度低

通过计算机，实现高压变频系统与设备之间的连接，提高机组自动化水平，让传统的手工操作转变为监控，实现无人操作，极大降低了工作强度，提高了生产效率。

2.3.3维护量降低

在传统的循环流化床锅炉风机使用过程中，容易出现故障，维修量较大。在应用了高压变频技术之后，可以随时通过调整转速，让系统在接近额定状态下进行工作；加上高压变频系统的控制，让电机启动速度降低，相应的提高了零件耐久性，增加了零部件使用寿命，延长了管道检修周期，节约维修费用。

2.3.4稳定性良好

通过高压变频器，可以对风量、风压进行十分平稳地调节，确保锅炉内风压、风量符合标准，维护锅炉运行安全性，提高锅炉运行效率。

3高压变频技术在热源厂循环流化床锅炉风机中常见的故障及维护工作

高压变频器在使用过程中，会在各种因素作用下，产生一些故障，影响着循环流化床锅炉风机的正常使用，变频器常见故障主要包括变压器超温报警、单元故障、柜温超温报警、变压器过热、主控板故障、参数错误、单元重故障等。对于变压器超温报警故障可以检查变压器柜顶风机或柜底风机状态，检查过滤网是否堵塞、电阻状态是否正常等进行处理；单元故障主要包括单元过热、单元过压、驱动故障、光纤故障、熔断器故障，其中当变频器单元过热时，会出现发热跳闸现象，处理方法主要有检查单元控制板块，查看单元温度继电器状态是否正常，调查柜顶风机运行状态，对温度环境进行调查，增加制冷设施，保证环境温度不超过45℃。当高压变频器发生轻微故障时，会发出报警；当高压变频器发生严重故障时，会在发出报警的同时，分断高压电源，保存故障信息，工作人员需要及时排查故障原因，并做好日常维护工作。

4 结论

在热源厂循环流化床锅炉风机中采用高压变频技术，提高了电厂自动化水平，节约了能源，降低了工作强度及资源消耗，且高压变频器工作稳定性较好，维护量较低，可以有效实现风压、风量的平稳调整，提高了电厂综合竞争力，获得了良好的经济效益及社会效益。

参考文献

[1]鲁佳易.大型循环流化床锅炉物料平衡与热平衡研究[D].重庆大学，2012.

[2]丁洋.热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造的研究[D].山东大学，2012.

[3]穆天柱，李冰，华兆军.大容量高压变频器在循环流化床锅炉上的应用[J].变频器世界，2012，10：78-80，83.

[4]冯彦林.高压变频技术在循环流化床锅炉中的应用[J]. 湖南农机，2010，11：70-71.