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600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析（王滩发电公司）600MW火电机组锅炉引风机变频器改造效果分析高振华1吕长海21.河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北唐山市 0636112.河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北唐山市 063611摘要：文章对王滩发电公司引风机变频器改造的可行性分析及改造情况进行了阐述，并针对引风机改造前后的运行情况及运行参数，对引风机变频器改造后的运行稳定性、设备安全性和变频改造后的节能效果进行了全面的对比分析，为变频改造的可行性提供了依据。
关键词：引风机变频器改造安全稳定性经济性分析0引言0.1参数介绍王滩发电公司装机为2×600MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任股份公司制造，每台锅炉配置两台三分仓回转容克式空气预热器及两台成都电力设备制造厂制造的AN系列的AN37e6(V19+4)型静叶可调式轴流引风机，电动机为上海电机厂制造，其主要设计参数如下：0.2引风机能耗分析王滩发电公司＃1、2机组分别于2005年12月7日、2005年12月28日投入生产运行，投产后发现两台机组锅炉引风机容量裕度过大，在机组满负荷运行时，引风机却在额定负荷下运行，引风机长期处于低出力区域运行，明显增加了锅炉辅机厂用电耗率，影响机组的供电煤耗升高，降低了机组的经济性。
为了改善引风机的运行环境、降低机组厂用电率、提高机组的经济性，电厂与华北电力科学研究院有限责任公司于2007年3月对该厂的#1机组锅炉引风机进行了性能测试，现场测试的主要数据如下：锅炉试验典型工况引风机性能参数试验表通过引风机试验数据分析，认为王滩发电公司锅炉引风机选型过大，实际运行效率明显偏低，能耗严重偏高，对开展机组节能降耗工作产生了突出的负面影响，同时两台引风机的运行匹配也较差，给引风机的稳定运行造成了隐患。
如果进行引风机变频改造，将引风机入口静叶固定在全开角度，烟道系统阻力减小至最低限度，降低系统节流损失，提高风机的工作效率。
![14[1].黄慧民-600MW机组引、送风机高压变频技术改造](https://uimg.taocdn.com/f496f44501f69e31433294c0.webp)
600MW机组引、送风机高压变频技术改造黄慧民胡继承（国电蚌埠发电有限公司，）摘要：国电蚌埠发电有限公司一期工程2×600MW机组于2007年5月核建，2008年12月、2009年4月#1、2机组相继投产。
机组投产以来，厂用电率较同类型机组偏高较多。
为了降低厂用电，达到节能目的，公司引进电机变频调速技术，对引、送风机进行变频调速改造。
关键词：风机变频技术改造1引言引、送风机是火力发电厂重要的辅机设备。
引风机作用是将锅炉燃烧产生的高温烟气经除尘装置后排向烟道，送风机作用是用来给锅炉燃烧提供空气(氧气)。
国电蚌埠发电有限公司2×600MW 机组采用两台动叶可调的送风机(1500kW)和两台静叶可调的引风机(2650kW)。
送风机用来保证合理的风煤配比，从而控制烟气的含氧量和灰粉可燃物的比例；引风机则用来调整锅炉炉膛负压的稳定。
为适应电网的需要，并网机组都要参与调峰，从而机组的负荷经常变化；为了保证锅炉的燃烧和负压的稳定，需要及时调整送、吸风量和给煤量。
风量调节方式采用调节动、静叶片的方式来实现，这种调节方式截流损耗大，风机的运行效率低，特别是机组负荷率偏低时，风机运行效率就更低，造成大量的电能浪费，据统计，仅引、送风机日耗电就占机组厂用电的20%左右。
如果采用变频调速改造，将完全消除风门的截流损耗，降低机组厂用电率。
一般在锅炉风机容量设计时，单侧风机运行时具备带75%负荷运行的能力，这主要是从机组运行的安全性出发的；所以当双侧风机运行，机组带满负荷时，送引风机的设计余量在20～30%左右，动叶或静叶开度一般为50～60%，这也是从风门调节的灵敏度来考虑的。
这就为风机的变频调速节能改造造就了巨大的潜力，即使在机组满负荷运行时，也有20～30%的节电率。
锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率大幅度下降。
一般情况下，采用动叶或静叶调节的风机，在两者偏离10%时，效率下降8%左右；偏离20%时，效率下降20%左右；而偏离30%时，效率则下降30%以上。
火电厂引风机变频节能改造技术探讨对火电厂进行节能降耗设计，是实现火电行业持续发展的重要措施，需要在现有基础上，选择有效技术对生产系统进行优化，在不影响正常运行的前提下，降低运行能耗。
引风机为火电厂生产系统内重要组成部分，为降低其运行能耗，可以选择用变频技术进行节能改造，需要结合风机运行原理，确定改造要点，控制好每个技术细节，在控制能耗的同时，降低风机运行故障率。
文章对火电厂引风机变频节能改造技术进行了简要分析。
标签：火电厂；引风机；变频节能对火电厂引风机进行变频节能改造，主要原理就是改变电机供电电源频率，通过变频系统将电网内交流电整流成直流电，然后利用逆变器逆变成频率可调交流电，然后将其提供给交流电动机，对电机转速进行调节。
在实际应用中，具有响应快、效率高、过载性能强以及降低损耗等优点，并且能够根据实际生产需求来选择合适的变频器。
利用变频技术对引风机进行节能改造，可以实现变频调速，取得良好的节能效果。
1 变频节能改造技术原理火电厂生产系统中一般选择的是鼠笼型感应电动机驱动的风机，运行时由恒频高压拖动，电机保持定速旋转状态，利用挡板调节方式来调节风机风量。
其中，挡板为一个圆板状盖子，与风道轴方向成垂直安装，通过开度的调节来改变风量大小。
入口挡板控制范围要大于出口挡板控制范围，如果降低入口挡板控制范围，则轴功率会与风量成比例降低。
虽然此种调节方式，可以满足实际生产风机运行调速要求，但是从经济角度来看，会造成大量电能损耗，生产成本提高。
利用变频技术进行改造，即在保证调速功能正常的前提下，降低生产运行损耗，且可以降低对设备的磨损。
如图1所示，当所需风量从Q1降低到Q2时，选择调节风门的方法，会造成管网阻力增大，管网特性曲线增大，系统运行从工况点A变成工况点B，轴功率P2与面积H2×Q2成正比。
选择调速方法，风机转速由n1降低为n2，管网特性不变而风机特性曲线下移，运行工况点由A点转变为C点，所需轴功率P3与面积HB×Q2成正比，则此种方法节约的轴功率与H2HBCB面积成正比[1]。
600MW机组吸风机变频改造及应用摘要:分析我公司吸风机长期处于低出力区域运行的问题。
通过吸风机变频改造,降低厂用电率,获得了很好的节能效果,为吸风机变频推广提供了借鉴。
关键词:吸风机变频节能包头发电公司2×600MW机组为亚临界、中间一次再热、强制循环、单炉膛平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、紧身封闭、全钢构架∏型燃煤汽包炉。
锅炉额定蒸发量2023t/h,额定主汽压力17.5MPa,额定主/再热温度541℃。
采用两台静叶可调轴流式吸风机,单台设计流量595.6m3/s、转速595r/min、轴功率2312kW、效率85.3%。
吸风机电机额定电流448A、功率3800kW。
变频器采用美国罗克韦尔自动化公司的PowerFlex 7000系列变频器产品。
吸风机变频改造前存在的问题:(1)两台机组锅炉吸风机容量裕度过大,在机组满负荷运行时,吸风机出力只有额定出力的60％～70％,其最大出力下的实际电流与额定电流之比只有0.6左右。
说明该吸风机选型裕量过大,吸风机一直处于低出力区域运行,明显增加了锅炉辅机厂用电率,使机组的发供电煤耗升高,降低了机组的经济性。
(2)吸风机在工频方式下启动时,其启动电流一般达到2600A以上、启动时间超过8s,风机启动过程中对厂用6kV母线及电机的冲击很大,降低了电机的使用寿命。
(3)吸风机采用静叶节流调节方式,节流损失大,在定压节流调节工况下产生的高、低压压头差,使吸风机压头与系统压头匹配不好,系统阻力线位于性能曲线图中失速线的上方时,风机运行不稳定性。
在非稳定区运行时,出现叶片激振,易导致疲劳断裂的隐患。
吸风机变频改造方案及运行方式:对于我公司#1、#2机组4台吸风机电机变频器改造采用高压变频技术,每台电机配置一套变频器,变频器高压供电使用原有6kV电源,每套变频器配一台隔离变压器、一个手动旁路刀闸柜。
变频器配电间配置相应容量的制冷设施实现长周期稳定运行。
如图1所示。
某火力发电厂600MW火电机组引风机变频器室节能新风改造【摘要】某火力发电厂600MW火电机组引风机增容改造以后，引风机变频器容量大增，在高温天气下，变频器在变频器室内布置的14台10p匹空调满负荷运行情况下，仍然频发超温报警。
针对该机组引风机变频器室现有设备降温模式耗电高、高气温条件下超温报警而低气温下浪费冷能的现状，提出本新风系统技改方案。
【关键词】600MW机组引风机变频器室节能新风1 项目概况某火力发电厂600MW引风机变频室为室外大型变频机房，内部设备发热量很大，设备无备份，安全性和可靠性要求极高。
该机房内原来装有10台10P空调制冷降温。
2013年该厂对引风机实施了增容改造，增容改造以后，引风机变频器的容量增加了至少1/3，项目完成后，考虑到设备降温问题，在该变频器机房又增加了4台10P空调。
这样一来，虽然满足了高气温条件下的降温要求，但耗电巨大，而早晚气温不太高时室内温度又降得过低，浪费冷能，更不用说冬、春、秋三季了。
事实上，冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视，导致空调全年全天候运行。
另外，由于空调分布在机房两侧，冷空气难以达到机房中间走廊，导致机房内冷热气流杂乱无序，中间走廊温度偏高，主要发热设备进风温度偏高，散热效果不理想，容易超温报警。
又由于空调冷气经变频柜受热后没有排出室外，而在室内循环，导致空调负荷加重。
一台海尔10P柜机制冷功率达10kW，全年全天候运行按10台折中计算，则该机房全年的空调运行耗电量达87.6万千瓦时。
另外，该机房处于室外，周边灰尘较多，使得变频柜过滤网极易染尘积灰堵塞，影响通风散热效果的同时，还容易导致变频设备电路染尘积灰，严重威胁设备运行可靠性，影响设备使用寿命，大幅增加设备运维成本。
因此对该引风机变频器室进行节能新风改造，在大幅节能的同时，避免频繁清洗变频柜过滤网，减少柜内电子元器件的积灰，是非常有必要的。
1.1 项目改造方案由于机房内温度的升高是因电气设备运行发热、而非室外环境温度所致。
600MW 机组离心式引风机高压变频应用【摘要】本文主要介绍了#2机组离心式引风机高压变频器改造概况，及对改造过程中发生的问题进行解决，希望能为以后的同类设备高压变频器应用提供借鉴。
【关键词】引风机高压变频改造问题解决1 引言随着科技的发展,变频拖动技术在工业控制中得到越来越多的应用，低压变频拖动技术已经相当成熟，高压变频在一些工程项目中的重要辅机应用还比较少，下面就电站进口600MW机组离心式引风机变频改造项目进行介绍，希望能为以后的同类设备高压变频器应用提供借鉴。
2 #2机组引风机改造概况元宝山发电厂#2 600MW机组配备有两台离心式JamesHowden Z9/423903引风机，有效功率3667KW，效率83. 7%，每台风机配备电机型号KU7838G-AA12，转速497r/min。
每台风机由电机主轴带的主油泵与一台辅助润滑油泵完成系统的轴承润滑供油。
引风机高压变频器改造采用“一拖一”工作方式，即每台引风机分别由一台高压变频器控制。
引风机电机高压变频器改造后，除了可以在变频状态下运行外，引风机还可以通过工频旁路刀闸工作在工频运行状态。
K1、K 3闭合，K2断开时，系统为变频运行；K2闭合，K1、K3断开时，系统可以直接由电网驱动处于工频运行状态。
为保证安全可靠，工频旁路刀闸中K2、K3采用机械联锁。
具体原理如图1所示。
图1 变频系统结构原理图3 变频改造控制部分的具体实施3.1 设计炉膛负压调节工/变频运行切换回路调节过程的具体切换原理如图2及图3所示：图2 反馈切换原理图图3 控制输出切换原理图通过“变频/工频”运行开关切换系统工作方式，当开关处于“工频”运行位置，系统实现工频运行方式，与改造前一致；当开关处于“变频”运行位置，系统实现变频运行方式；两种方式下，PID调节器的调节偏差平行送入档板指示器与变频指示器，指示调节偏差。
变频控制时，原来系统的负压PID调节器及增加的变频器增/减手操器输出脉冲调节信号直接送到变频器，由变频器的转速反馈信号代替原来挡板的位置反馈信号，参与引风机负压调节；引风机调节档板位置手动操作方式与工频运行方式一致，此时，调节档板不接受调节器输出信号，只能进行手动操作。
第23卷 第5期2016年5月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONEIC Vol.232016 No.5600MW机组引风机变频控制优化程东科1 ， 檀炜2（1.中电电力检修工程有限公司， 上海 200086；2.中电华创电力技术研究有限公司，上海 200086）摘 要：本文针对600MW亚临界机组引风机变频改造后控制功能进行改进和完善。
从一次风机RB导致锅炉MFT事件中分析MFT确切原因，并针对一次设备现状从控制逻辑上优化引风机变频控制功能，通过优化后的试验验证该控制逻辑能满足类似RB的恶劣工况，炉膛负压保持在合理区间。
关键词：一次风机；RB；引风机；变频改造；逻辑优化中图分类号：TH文献标识码：AOptimization of Frequency Conversion Control of InducedDraft Fan for 600MW UnitCheng Dongke 1 ,Tan Wei 2(1.China power international maintenance engineering CO.,LTD.Shanghai, 200086, China；2.China power hua chuang electricity technology research CO.,LTD.Shanghai, 200086, China)Abstract: According to the 600MW subcritical unit citation frequency transformation after fan control function improvement and perfection, from a fan of RB led to the exact reason analysis of MFT boiler in the MFT event, and for a time the equipment present situation from the control logic optimization of fan frequency conversion control function, through the optimized experimental verification of the control logic can meet the bad conditions similar to the RB, the furnace negative pressure maintained at a reasonable intervalKey words: primary air fan ； RB；induced draft fan; frequency conversion renovation; logic optimization收稿日期：2016-03-22作者简介：程东科（1963-），男，安徽淮南人，专科，工程师，总经理，从事电站技术管理，电站检修管理，海内外电站项目管理等工作。
600MW机组引风机变频改造方法及逻辑组态探讨王云进【摘要】文章概述了600MW机组引风机由工频静叶控制改为变频转速控制的逻辑组态方案，变频自动回路指令形成过程，变频故障情况下自切工频逻辑回路组态，工频、变频联合运行的自动回路逻辑搭设探讨，以及实际运行效果，同时结合实际，测算了变频节能效果。
【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P28-30)【关键词】变频;自动;旁路;逻辑组态;节能【作者】王云进【作者单位】大唐淮南洛河发电厂，安徽淮南 232008【正文语种】中文0 引言随着电力系统市场的开放，各个火电厂间的竞争日益激烈，消化由于燃料成本不断攀升带来的巨大负担，挖潜增效，降低发电成本，已经成了各个电厂管理者必须考虑的头等大事。
同时为响应国家号召，节能增效，努力降低厂用电率，提高自动调节水平，保证机组长期稳定运行，是领导高度关注的问题。
火力发电厂在发电的同时，也是重大的电力用户，一般一台600MW机组在满负荷时的厂用电率大约在4%～5%之间，这也就意味着机组在100%BMCR状态下，每小时耗电约240万～300万度电之间，一年按照75%的负荷率计算，一年自身消耗的电能大约在6.57～8.21亿度电之间，折合标煤约25万吨。
数据是惊人的，那么火力发电厂的主要用电设备是什么？主要是大型风机、水泵等，尤其是大功率引风机，变频改造后节电能力惊人，以一台600MW机组为例，引风机功率在3000kW以上，经改造后，年节电（按照75BMCR负荷率）约1000万度，效益相当可观。
对于原工频运行的引风机改变频后，其中的自动控制及自动切换回路必须相应更改并验证。
切换回路（带自动旁路）的可靠、自动回路的稳定是变频可靠运行的基础，也是机组安全运行的重要保障，所以引风机变频改造后的逻辑控制尤其值得探讨。
1 引风机变频改造的方式600MW引风机变频改造一般结合机组大修或除尘、脱硝等大系统的改造同步进行，洛河电厂#6机组引风机原为成都风机厂的AN35e6（V13+4°）型静叶可调轴流风机，配套3000kW鼠笼式异步电动机电机，2011年结合脱硝改造，将原风机增容到4500kW，同时配套增加变频器，实现变频自动调节。
浅谈600MW机组引风机变频运行
发表时间：2017-06-13T14:43:33.553Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：彭钰君[导读] 摘要：本文通过介绍西门子高压变频器在广安电厂600MW机组引风机的应用，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理及运行注意事项，并对引风机变频改造节能效果展开分析。
（华电国际电力股份有限公司奉节发电厂）摘要：本文通过介绍西门子高压变频器在广安电厂600MW机组引风机的应用，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理及运行注意事项，并对引风机变频改造节能效果展开分析。
关键词：引风机、变频运行、节能
一、广安电厂引风机参数介绍及能耗分析
1.引风机参数介绍
广安电厂三期工程装机为2×600MW机组，锅炉为东锅制造，每台锅炉配置2台成都电力设备制造厂制造的AN系列的AN37e6(V13+4°)型静叶可调式轴流引风机，电动机为湘潭电机厂制造。
2.引风机能耗分析
广安电厂＃61、#62机组分别于2006年12月、2007年6月投入生产运行，投产后发现2台机组锅炉引风机容量裕度过大，而机组长期处于60～70%额定负荷下运行，引风机节能空间大。
二、广安电厂引风机变频器系统介绍 2011年6月，广安电厂对#62机组A（B）引风机进行变频改造，加装西门子完美无谐波G3E型高压变频器，一次接线示意图如下：
三、广安电厂引风机变频切工频时控制方式选择
引风机改为变频运行后，由于考虑到引风机变频器的可靠问题而对引风机变频器设置旁路开关QF5，当变频器故障时，变频器进出口开关QF3、QF4自动断开，QF5自动合上，引风机进入工频运行，但随之而来又引发另一问题是锅炉可能因炉膛负压过大而造成灭火，因为在引风机变频运行时，为了减小节流损失而将引风机入口静置于全开位置，当引风机由变频切到工频运行时引风机处于满出力运行，势必造成炉膛压力过低，尤其在低负荷时这一现象更突出，完全有可能将炉膛拉熄火。
由于引风机由变频切工频时，炉膛负压波动大，此时若采用引风机自动调节，则炉膛负压很难调稳。
西安热工人员提出：当引风机由变频切工频时以控制引风机入压力为切换前的压力为目标而自动关引风机入口静叶，但彭钰君未同意这一控制方法，原因是当一台引风机由变频切工频后另一台仍处于变频运行，两台风机出力不一致时引风机易出现抢风现象，此时处于工频运行的引风机入口压力会时大时小，若此时处于工频运行引风机入口静叶开度再时大时小则更会造成炉内负压波动加剧，而且引风机入口压力测点因工作环境差而经常出现不准的情况。
为此，彭钰君提出以下解决方案：两台引风机运行时，当任一台引风机由变频切工频时其静叶自动关至相应负荷下原来引风机处于静叶控制的开度，在系统自动关引风机静叶过程中运行人员可随时对静叶的动作进行干预，炉膛负压相对稳定后手动将处于变频运行的引风机变频指令逐步加大同时关小该风机入口静叶，使风机变频指令达100%运行（相当于工频运行），然后通过两台引风机入口静叶控制炉膛负压（进入未改时的控制方式）；一台引风机变频运行时，由变频切至工频运行时，引风机静叶不自动关小，原因是一台引风机变频运行时，通常引风机静叶开度较大，若此时按负荷关小引风机静叶，则炉膛压力会大幅上升而引发不安全事故。
五、引风机由变频切工频运行的故障处理
1.立即检查A(B)引风机入口静叶关至相应开度，否则，根据炉膛负压调整A（B）引风机入静叶开度。
2.投中下层2支以上大油枪稳燃（注意按防爆要求同时投油不要太多）。
3.A（B）引风机切至工频后，将处于变频运行的引风机变频指令逐步加大同时关小该风机入口静叶，使风机变频指令达100%运行（相当于工频运行），然后调整两台引风机入口静叶控制炉膛负压。
4.若A（B）引风机变频器故障切工频未成功，风机跳闸时，按A（B）引风机RB处理。
六、引风机变频器相关注意事项
1.引风机变频器处于带电状态时（指引风机6KV电源开关已送电或已合闸），严禁打开引风机变频器就地单元柜、隔离移相变压器柜、工频旁路柜的前后柜门。
2.机组停运时，应定期试转引风机变频器功率单元柜、变压器柜内风扇。
3.引风机变频器严禁在就地进行启停操作，就地启停只在调试、检修试验时由电气维护人员进行操作。
七、引风机变频运行后的分析
1.风机加装变频后对电机运行分析
引风机在工频方式下启动时，其启动电流一般达到1874A以上、启动时间超过8s，而在变频方式下启动风机时电机实现了平滑启动，消除了大型电机启动时对母线电压及电机的冲击，延长了电机的使用寿命。
2.引风机变频改造的经济效益分析
2.1以下是2011年6月广安电厂#62炉引风机变频改造前后相同负荷下每台引风机参数平均变化对照表：
由上表可以看出引风机进行变频改造后在低负荷时节能效果明显，如360MW时节能达34.52％。
2.2 广安电厂#62机近年年平均负荷率在73%左右，年机组运行小时数在6000左右，使用两台变频调速引风机，与以往的静叶调节相比较，全年可以节省用电（1639－1293）×2×6000＝4152000kW•h，按发电成本电价0.25元/kW•h计算，4152000kW•h ×0.25元/kW•h=1038000元＝10
3.8万元。
两台变频器的总投资费用，包括安装费用和土建费用约为460万元左右，则4年半左右时间可回收投资成本。
结束语
本文主要围绕广安电厂600MW锅炉引风机变频改造后设备组成、运行控制方式的变化，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理，提出运行注意事项；并对引风机变频改造节能效果展开分析，为引风机变频改造后的安全运行提供了技术支持。
参考文献：
1．《广安电厂600MW机组集控运行规程》广安电厂 2．《西门子完美无谐波G3E型高压变频器用户手册》西门子(上海)电气传动设备有限公司 3.《#62机组引风机变频改造DCS调试报告》广安电厂。
