高压变频器在锅炉引风机上的应用

高压变频器在热电厂硫化床锅炉风机上的应用(上)高压变频器在热电厂硫化床锅炉风机上的应用摘要：随着电力电子技术的发展，变频调速应用越来越普遍。

它不仅调速性能平稳、控制方式灵活，而且具有各种保护功能，系统安全性高。

本文分析了热电厂锅炉风机控制系统的现状及存在的一些问题，阐述了采用变频器控制锅炉风机的方案，从而实现对风机的优化控制，达到节能以及减少设备故障的目的。

关键词：变频器；节能；锅炉一、现场简介：青岛恒源热电有限公司现有三台UG-75/5.3-M19-75t/h循环硫化床锅炉，一台QFW-15-2被压式汽轮发电机组，一台QFW-12-2被压式汽轮发电机组，是集中供热、发电为一体的热电联产企业，负责整个黄岛经济开发区工业热源供应。

在75t/h循环硫化床锅炉引风机系统配置了三台同型号的G4-68-14D型风机，风量为126263 m3/h,风压为6023Pa，单台风机电机的功率为315KW转速为1450r/min（电机型号：YKK-450-4-315）。

在一次风机系统配置了三台同型号的G4-68-14D型风机，风量为91027m3/h,风压为6681Pa，单台风机电机的功率为250KW转速为1450r/min（电机型号：YKK-450-4-250）。

锅炉引风机一次风机均采用恒转矩运行，调节风门挡板调节风量，恒速电机驱动风机。

二、存在问题：通过锅炉热力试验、数据统计分析，锅炉风机系统采用挡板调节方式在实际运用中存在以下问题：1、挡板式调节，对锅炉蒸发量、温度、压力进行调节时，就要同时调整风门，使之与负荷变化相适应，不仅调速线度差，而且容易造成机械设备震动大，设备损坏率高；2、挡板式调节拖动锅炉风机电机始终以额定转速转动，风机单耗和电机的功率存在浪费能源，锅炉风机电机长期在额定负荷30—50%状态下运行，存在着大量浪费能源现象；3、风机电机接在10KV高压母线段，电机采用过载热偶保护，短路采用空气开关保护，保护性能差，容易造成开关越级跳闸；针对上述情况公司对设备进行变频改造，恒源公司在节约成本的策略前提下，考虑到国产高压变频器设备水平已接近国际水平，能满足运行要求，公司根据掌握的变频器资料，公开招标，进行性价比比较，结果山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP38-250F型和JD-BP38-315F型高压变频调速器胜出。

高压变频技术在引风机改造中的应用结合济三电力有限公司超低排放改造项目，从设备选型、变频器优点、逻辑控制、调试中问题、经济性多方面进行分析和总结，针对调试中出现指令反应延迟等问题，提出了设备优化和运行方面的意见.采用高压变频技术对锅炉引风机进行调速改造后，实现了“软启停”，延长了设备使用寿命，取得了较明显的经济效益，对大容量电机变频改造具有一定的参考价值.标签：高压变频；调速；功率单元；引风机1引言济三电厂采用的是哈尔滨锅炉厂440T循环流化床锅炉，配置2台引风机，改造前电机功率为1250kW，额定电压为6kV，6kV开关为陕西宝光KYN44-12-1600A型真空开关（CT：300/5A；综保：南瑞RCS-9626CN）。

机组运行时引风量由DCS系统根据锅炉负荷自动调节开度进行控制，机组进行半干法超低排放改造后，在引风机与原布袋除尘器出口之间增加了脱硫塔及超净布袋除尘器设备，增加了阻力，同时增加了引风机能耗，因此必须对引风机进行改造，以降低能耗，提高设备运行可靠性，该变频器改造项目就是在这种背景下提出来的。

2设备选型高压变频装置选型时营关注以下几个方面：（1）可靠性.高压变频调速改造的前提是要确保机组运行的可靠性和稳定，否则节能无从谈起.因此，需要对变频器功率单元、冷却系统及故障诊断等方面进行分析和对比。

（2）输入的电压波动范围宽.电厂因备用电源投入、大容量电机直接启动等原因，有可能导致厂用电压波动较大，因此就要求变频器能够在较宽的电压范围内连续稳定运行。

（3）输出波形及对电机适用性.输出谐波对电机的影响主要有：引起电机附加发热，导致电机的额外温升，电机往往要降额使用，谐波还会引起电机转矩脉动，噪音增加。

（4）国产品牌和进口品牌.随着国内高压变频器行业的迅速发展，国产主流高压变频器在功能、可靠性等方面已经达到国际水平，在成本和服务方面则占据很大优势。

基于以上考虑，经公开评标，最后中标产品为新风光公司变频器。

高压变频调速技术在锅炉引风机上的节能应用本文以高压变频器在某公司应用为例，选择动力厂2台130t/h锅炉引风机的应用效果进行说明，这项研究说明了变频调节有一定的节能优势，本文还要针对高压变频调速技术在锅炉引风机上的节能应用进行分析，针对一些问题，提出一些解决的措施。

标签：高压变频器；变频调速；锅炉引风机；节能以某公司为例，选择动力厂锅炉车间的2台130U/h锅炉，各配套了1台引风机其异步交流电动机的额定功率为500kW，额定电压6kV。

在进行研究过程中，要把高压变频器进行引进，还要使用变频调速技术，使用高压变频器来进行电动机的调节工作，从而替代传统调节挡板，控制了转速的方法，从而让能耗可以降低。

1 高压变频调速技术分析1.1 高压变频器的选型目前，业内使用的高压变频器种类很多。

整合各种优点和应用的优秀解决方案后，该厂选择了目前应用广泛，技术成熟的电压源型“高- 高”型逆变器。

逆变器采用多级拓扑结构，多脉冲整流，多个PWM单元串联叠加，功率因数高，谐波污染小。

输入和输出电流波形都接近正弦波。

选择15个功率单元的变频器，并将移相变压器的次级绕组分成5个级，各级电压为690V，相位偏移12°，形成30脉冲整流方式，逆变器的结构分为控制柜、电源柜、变压器柜、旁路柜等。

1.2 连接方式在以前的连接方式中，将原来的电动机的电缆进行6kV的配电站安装，还要引入变频器旁路柜内的QS3下口，然后再增加电缆的变频器旁路柜内的QS2上口，然后他把他们引入原来的引风机的配电柜断路器下口。

为了让整个系统在运行的时候变得稳定，可以使用系统中的旁路，还要在变频器进行退出的时候，进行一些维护工作，在不影响点击稳定运行的情况下，可以不用更换线路。

1.3 控制方式所采用的变频器可以在变频器控制面板上操作和设置参数，通过RS485通讯接口，可以在上位机的HMI画面上实现引风机的启停和调频。

为了系统的可靠运行，为防止上位机在故障发生时影响运行，采用三种控制方式，采用本地控制，上位控制和远程控制。

应用科技变频技术在杨庄电厂锅炉引风机上的应用李菜保(淮北矿业集团杨庄煤矸石热电厂，安徽淮北235025)E}商要]本文阐述了高压交流变频器在电厂的应用。

其具有节能，启动能耗低，调速范围宽，可实现无极调速。

动态响应速度快，调速’精度很高，操作简便，可靠性高，基本上无雏护量，成为扬庄电厂电机节能方式的首i‰，陕键词]高压变频；节能；锅炉引风机通过对杨庄电厂引风机电机这几年来的用电情况分析，锅炉引风机存在很大的节能空间。

根据分析和研究后，电厂的锅炉引风机采用H I N V一06V／630B高压变频器，进行变频改造，每年可以节约大量电能。

变频节能改造后可以创造非常可观的经济效益和息凇效益。

1电厂选用的H IN V型高压变频调速系统的工作原理1．1变频工作原理图供电电压经主变压器隔离移相后为功率单元供电，每个功率单元为一个单相交一直一交电压型逆变器，单元串联星接后形成三相变频电源给高压电动机供电。

主变压器采用移相整流方式，输入功率因数高，输入电压电流谐波小。

无需任何功因补偿和谐波抑制装置。

电动机谐波损耗小，转矩脉动小，无明显电动机噪声。

电动机不需降额使用。

………。

．矗一…”垆…．／‘¨呼{…t；一}j“簪’}。

r每1盼≤篓辫缴i!黛誊12功率单元原理图功率单元采用三相交流输入，整流滤波后形成直流电压，经逆变后输出脉宽调制电压。

功率单元控制板由驱动电路、监测保护电路、光纤通信电路、单元旁路电路和控制电源组成。

运行中功率单元故障时，变频器可将故障单元自动旁路并继续运行，等情况允许时再停机排除故障。

-遵盛-蔓剐宰{萨≥弈’事t事；{：l、f、；{碱铤盎蝣2节能分析根据风机学的知识，流量、扬程和消耗的能量之间有下面的关系：卺池：风机的流量和电丰滕速成正比一14121--1z％㈡2：风机的全V2、112’压和电机转速的平方戍正比；鲁％(詈)3：风机消耗的轴功率跟电机转速的立方成正比；电机转速公式：n=』!；竺(1一s o由以上参数关系±，可知当系统采用变频调节时，直接通过改变频率来改变电动机的转速来满足不同工况的需求。

浅论高压变频器在锅炉送引风机上的应用在锅炉的内部结构中，送引风机是占据着主要的耗电量的机器，它的特点是储存容量大，同时，相对来说耗电量也是很大的。

我们改造后的锅炉送引风机的优点是可以进一步对锅炉系统进行优化控制，这样一来就可以很大程度地降低企业的生产成本，从而有效地提高经济效益。

标签：送引风机介绍；高压变频器的作用；高压变频器的运用一、关于送引风机的介绍（一）送风机介绍送风机的电动机和变压器是相匹配的系统，它的额定电压是每小时146587每平方米，风机的轴功率是313千瓦，它的额定转速为每小时1485千转。

送风机内部结构中电动机的主要的技术参考数据为，额定功率为每小时355千瓦，额定电压为6Kv，额定转速为每小时1490千转，它的额定效率是85.8%。

从这些数据来看，那么送风机的全年运行情况就可以推理出来。

（二）引风机介绍引风机主要的技术参考数据是，额定风量是每小时252922立方米，风机的轴运行功率是521Kw，引风机内部的工作效率为85.1%，额定转速为每分钟985转。

引风机和送风机的区别是引风机的电机采用双速控制系统，那么双速控制运作时主要的技术参考数据是，额定功率630千瓦，额定电流77A，额定电压为6KV，额定效率为93%。

有了这些数据，一年的运行状况就可以很好地计算出来了。

二、送引风机内部高压变频器的作用引风机的内部采用的是双速电动机，那么在电动机作业运行的时候，它的转速是750r/min，那么它实际的输出功率大约为每小时657千瓦左右，这是由于送引风机的特性造成的原因，我们输入的额定转速减低，那么风机特性曲线从而发生改变，这样一来无论是额定的风压还是风量，都应该按照流体力学之间的比例关系从而降低，就是说额定的风量以原来的每小时252922每立方米的约液力耦合器开度方式来适度调整引风机的转速，这样通过高压变频的改造就可以越来越节能了，我们通过对变频的改造，可以有效地避免了在异常情况下对引风机电动机进行变级的操作。

高压变频调速技术在锅炉引风机上的应用中石化股份天津分公司炼油部制氢车间的2台锅炉，各配套了1台引风机，其异步交流电动机的额定功率为200kW，额定电压6kV。

通过引入高压变频器，采用变频调速技术，用高压变频器调节电动机的工作频率，从而用其控制转速的方法取代调节挡板，达到了减少能耗的目的。

L、高压变频器的选型目前业内使用的高压变频器种类繁多，我们选择了目前应用较广、技术比较成熟的电压源型“高一高”型变频器。

该变频器采用多脉冲整流、多重化PWM、单元串联叠加的多电平拓扑结构，具有高功率因数、低谐波污染的特点，输入和输出电流波形均接近正弦波。

选择了具有15个功率单元的变频器，配置移相变压器副边绕组分5级，每级电压为690V，相互间移相12。

，构成30脉冲整流方式。

此变频器结构上分为控制柜、功率柜、变压器柜、旁路柜。

2、连接方式在原有基础上。

将原电动机电缆由6kV配电柜抽出，置入变频器旁路柜内QS2下口输出端子，再增放电缆由变频器旁路柜内QS2上口端子至原引风机K-104/1的配电柜断路器下口(见图1)。

为了保证整个系统运行的可靠性，该变频器可使用系统旁路。

即当变频器需要退出运行进行维护、维修时，为不影响电机正常运行可以无需更换线路。

就可切换到工频运行。

3、控制方式(1)工频状态操作：确认K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；确认K-104/1引风机旁路柜隔离刀闸QS1（变频器输入刀闸）、QS2（变频器输出刀闸）确在分闸位；将旁路柜操作手柄切至操作位，解开电磁锁 SLK3 ，按下QS3操作机构扳把，合上K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3，检查QS3操作机构扳把应自动恢复原位；检查K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3 确在合闸位；恢复电磁锁，将旁路柜操作手柄切至工作位；工频状态下送电：检查K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车推入工作位；给上K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；工频状态下停电：1）检查K-104/1引风机断路器（617）确在分闸位，将小车拉至试验位；2）取下K-104/1引风机断路器（617）二次控制保险；注：工频状态时，引风机起、停现场“工频”操作柱由装置值班人员操作。