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大功率變頻器在循環流化床鍋爐風機上的應用

發布時間 2010-05-12

大功率變頻器在循環流化床鍋爐風機上的應用

一、引言

我國電站鍋爐風機雖已普遍采用了高效離心風機,但實際運行效率并不高。其主要原因之一是風機的調速性能差,其二是運行點偏離風機的最高效率點。因為在設計的過程中,很難準確地計算出管網的阻力。并考慮到長期運行過程中可能發生的各種問題,通常總是把系統的最大風量和風壓作為選擇風機型號的設計值。而風機的型號和系列是有限的,往往選不到合適的型號時,就往大型號上靠,因此,電站鍋爐送、引風機的風量和風壓裕度達20~30%是比較常見的。

電站鍋爐風機的風量與風壓裕度以及機組的調峰運行導致風機的運行工況點與設計高效點相偏離,從而使風機的運行效率大幅度下降。一般情況下,采用風門調節的風機,在兩者偏離10%時,效率下降8%左右;偏離20%時,效率下降20%左右;而偏離30%時,效率下降30%以上。對于采用進口風門調節風量的風機,這是一個不可避免的損失。因此改進離心風機的調節方式是提高風機運行效率,降低風機耗電量的最有效途徑。

如果在風機上加裝目前國內已經普遍采用的變頻器,對風機電動機進行調速控制,從而實現對風量的調節以滿足鍋爐負荷的變化,這樣就能將風門的能量損失節約下來。通過選型調研,決定采用江蘇市力普科技公司生產的WIN-9PF系列大功率變頻器對35T/h流化床鍋爐的引風機、鼓風機和二次風機實行變頻調速控制,達到了預期的節能效果。

二、系統設計

由于35T/h循環流化床鍋爐采用一臺鼓風機(送風機或一次風機),280kW;一臺二次風機110kW;一臺引風機355kW。任何一臺風機故障都會造成停爐停機事故,因此對調速系統可靠性的要求非常高。35T/h循環流化床鍋爐如下圖所示:

為了保證風機變頻調速系統的可靠運行,每臺變頻器都配備有手動工頻旁路裝置。當變頻器因故障而退出運行時,風機電動機可以通過手動切換到工頻運行。由于循環流化床鍋爐的特殊結構,當風機故障時,只要及時關閉進口風門,鍋爐還能在短時間內繼續燃燒,不會引起停爐故障。風機變頻調速系統一次結線采用標準的“一拖一”帶工頻旁路的設計方案,一次系統結線如下圖所示:

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