摘要：以江苏阚山电厂引风机变频改造为例，详细分析了引风机变频改造必要性、介绍改造方案的确定，通过运行数据分析表明，改造后引 风机运行安全稳定；通过风机改造经济性评估，说明引风机变频改造能够取得显著的节能效果及经济效益"。
关键词：引风机；变频改造；试验；节能效果；
1引言
在火力发电厂中，风机是最主要的耗电设备之一，而引风机又占整个锅炉风机电耗的一半以上，变负荷或低负荷运行下，节能潜力巨大。近 年来煤炭价格上涨，而随着大功率机组各项技术参数的进步，降低厂用电率的措施和空间不断压缩，凸显了引风机变频改造的必要性。
引风机变频改造有以下几点明显的好处：
（1）引风机电耗下降，风机效率升高，节能效果明显，有效降低厂用电。
（2）引风机变频启动，对厂用6KV电压冲击小，运行安全性提高。
（3）引风机变频启动时，风机转速低，便于就地检查及异常事件处理，保障风机运行安全。
2设备介绍
我厂#1、2机组额定容量为600MW，配备2台AN系列静叶可调轴流引风机。引风机采用定速电机驱动，通过调整进口静叶挡板控制烟气量，以 保证稳定的炉膛负压。两台机组在2012年和2013年分别在脱硫增容、脱硝改造期间同步进行引增合一改造，
改造完成后，发现引风机设计裕量偏大，机组在夏季极端工况下满负荷运行时，引风机静叶开度仅为73%，而在机组大部分运行时间引风机 静叶开度在60%以下低出力区，引风机电耗率上升，影响了机组供电煤耗，降低机组经济性。
如进行引风机变频改造，可将引风机入口引叶开度固定在全开的角度，烟道阻力减小至最低，提高风机的工作效率，此外，由节流调节改为 变速调节，还可有效的避免引风机喘振和抢风。据以上分析，从经济和安全两方面考虑，引风机变频改造切实可行。
3引风机改造方案
由于阚山电厂引风机功率达到6000KW，变频改造的方案的安全性提出更高的要求。引风机变频系统的一次动力系统采用一拖一工/变频切换 控制方案，其一次系统图如图1所示。该系统的工频、变频回路均采用手动操作的隔离开关构成。以其中一台引风机为例，图1中QF0 表示真 空断路器、QS1～QS3 表示隔离开关、TF 表示高压变频器、M 表示现场原有电动机；6kV 电源经变频装置输入隔离开关QS1 到高压变频装置 ，变频装置输出经隔离开关QS2 送至电动机；6kV 电源还可经工频旁路隔离开关QS3 直接起动电动机。隔离开关QS2和QS3 间具备电气、机 械闭锁，防止形成闭合回路。
正常运行为QF0、QS1、QS2和变频器在合闸位，系统在变频工况下运行，当遇到故障后，QS1、QS2分闸，QS3旁路开关合闸，系统在工频工况 下运行。
图1一次系统图
4引风机变频改造后安全性和经济性评估
4.1 变频改造后锅炉的安全稳定运行分析
引风机在工频方式下启动，启动电流2000A，电流返回时间5s，6KV母线电压下降近30%，而在变频方式下启动，电流上升缓慢，消除了启动 过程中对母线电压及电机的冲击。此外变频调节时，静叶在全开状态，消除了定压节流调节工况下的高、低压压头差，使风机压头与系统压 头良好的匹配，避免节流调节方式下风机在非稳定区运行时，出现的叶片激振导致叶片疲劳断裂的隐患，有效的防止两侧风机失速和抢风现 象。
变频方式下，炉膛负压调节特性良好，正常运行时，炉膛负压波动范围在±50Pa以内，
静叶自动至变频自动、变频自动至静叶自动切换过程，炉膛负压稳定，切换过程中炉膛负压最小值-300Pa，最大-50Pa，图2。
图2静叶控制与变频控制的自动切换
变频调节，风机振动变化平缓，变频器由30HZ至40HZ变化期间，引风机振动最大1.5mm/s，转速的变化未引起引风机明显变化，图3。
图3 变转速过程中引风机振动变化情况
4.2 经济性评估
引风机变频改造后，节能效果明显。下面对改造前后，同负荷段引风机功率变化进行对比。变频改造后对引风机在机组300MW、400mw、 500MW、600MW四个负荷点运行工况下的引风机功率表数据进行了分析，计算数据见表3。
表3 引风机变频改造前后节能数据汇总
按机组每年运行小时6000h，各负荷点运行时数比例分别为15%、35%、35%、15%，计算节电效益，年节电1132.83万KW.h，按上网电价 0.4 元/KW.h计算，单台机组引风机采用变频调节方式运行，节电取得的经济效益约为453.132万元/年，见表4。由此可见，节电效果明显，按 投资成本1700万左右计算，约4年收回投资，经济效益相当可观。
5 结语
引风机变频改造节能效果明显，在低负荷运行工况下尤为显著。采用变频控制后 炉膛压力调节系统响应速度明显改善，炉膛压力波动幅度 明显减小，风机各方面运行正常，风机无振动明显变化，运行安全性得到保证。实践证明，大功率变频器用于锅炉引风机变频器调速节能 改造是十分成功的。
参考文献：
［1］李明.火电厂泵与风机变频改造技术及应用--《华电技术》2008年08期
［2］车长远.锅炉风机节能技术［M］’ 北京：中国电力出版社，1999
作者介绍：
刘涛（1984-）男 江苏徐州人 本科 助理工程师
论文作者:刘涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：引风机论文; 风机论文; 炉膛论文; 机组论文; 工况论文; 节能论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第12期论文;