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          高壓變頻器在鍋爐引風(fēng)機上的應(yīng)用

          作者: 時間:2018-08-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 技改前的運行方式存在的問題

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/387297.htm

          某廠8裕爐甲、乙引風(fēng)機均是雙速電機(高速和低速)。引風(fēng)機由高速切到低速運行時電動機線圈接線方式發(fā)生變化,由“雙Y”變?yōu)?ldquo;單Y”,電動機磁極對數(shù)由4 對變?yōu)? 對,轉(zhuǎn)速由高速745 r/min變?yōu)?96 r/min,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流減小,定子電流也相應(yīng)減小,電動機電流由144 A 變?yōu)?9.2 A,電動機減小,電動機容量由1 250 kW變?yōu)?30 kW。

          在爐側(cè)利用風(fēng)機進口擋板,調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)量以維持爐膛負壓。因此,無論在高速還是在低速,都不可避免的存在截流損失,且在高、低速開關(guān)切換的過程中,會引起爐膛負壓發(fā)生波動等問題。引風(fēng)機高速開關(guān)由DL2、DL3組成,低速開關(guān)由DL1組成。接線方式如圖1所示。

          引風(fēng)機啟動時先合上高速開關(guān)DL2、DL3,待電機運轉(zhuǎn)正常后,若需低速運行,可拉開高速開關(guān),10 s后再合上低速開關(guān)DL1。低速切高速運行時,先拉開低速開關(guān),然后合上高速開關(guān)。

          由于一臺電機的控制系統(tǒng)是由三臺開關(guān)組成,切換過程較為復(fù)雜,在切換的過程中經(jīng)常遇到開關(guān)合不上,拉不開的現(xiàn)象。高速電機是由DL2、DL3 兩個開關(guān)組成,由于不同步開關(guān)合不上,致使切換失敗,如果處理不及時,極易造成鍋爐熄火,給機組的安全運行帶來一定的隱患。

          另外,按照運行規(guī)程的相關(guān)規(guī)定,當(dāng)負荷在170 MW以下時,允許一臺引風(fēng)機高速運行,另一臺引風(fēng)機低速運行。負荷降到130 MW以下時,要求兩臺引風(fēng)機都低速運行。因機組負荷變動大,高、低速切換頻繁,電動機受到的沖擊電流較大,易出現(xiàn)電機口線松動現(xiàn)象,存在電機缺相運行的隱患,也同樣威脅設(shè)備的安全運行。

          2 技改方案

          該廠利用大修間隙,對8裕爐兩臺引風(fēng)機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)進行了技術(shù)改造,選東方日立(成都)電控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高壓變頻(變頻器型號JPA-400/6)作為調(diào)節(jié)裝置。在改造時,考慮到降低成本,電動機仍使用原來電機,將原電動機低速引出線處短接,使用原“雙Y”接線高速電機,拆除原DL1和DL3接線。接線方式如圖2 所示。

          3 變頻改造后的技術(shù)性能

          1)設(shè)置了手動工頻旁路功能為了使引風(fēng)機在變頻器故障時也能夠運行,即當(dāng)變頻器故障時,將引風(fēng)機轉(zhuǎn)到工頻狀態(tài)繼續(xù)運行。原理如圖3所示。

          工頻旁路由2 個高壓隔離開關(guān)QS1、QS2 組成,QS2為單刀雙極隔離開關(guān),隔離開關(guān)具有電氣和機械雙重互鎖功能,禁止強行分合隔離開關(guān)。變頻運行合上QS1,QS2切向變頻位置,工頻運行斷開QS1,QS2切向工頻位置。

          2)變頻故障代碼對照查詢功能如果變頻器出現(xiàn)輕微異常,可到本地控制柜,根據(jù)變頻器顯示屏提供的故障代碼,來判斷、排除故障。如果系統(tǒng)出現(xiàn)重故障,需要立即解除變頻控制,變頻器立即輸出“高壓開關(guān)緊急分?jǐn)?rdquo;信號,跳開變頻器輸入高壓開關(guān),同時停止輸出,電機停運。切換旁通柜隔離刀閘的位置,檢查系統(tǒng)正常后,可轉(zhuǎn)入工頻運行。正常運行中只要對變頻器通風(fēng)濾網(wǎng)定期清掃,一般不會出現(xiàn)故障。

          3)動態(tài)因數(shù)補償功能無功的增大,不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低。使用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置后,功率因數(shù)cos漬抑1,從而減少無功損耗,增大電網(wǎng)的有功功率。

          4)具有軟啟動功能改造后,啟動頻率低,轉(zhuǎn)速低,電流小且平穩(wěn),不僅實現(xiàn)了“軟啟動”,還能節(jié)約電能。

          4 綜合分析

          1)提高了控制精度未改造前,當(dāng)風(fēng)機進行高、低速切換時,爐膛負壓波動一般在依200 Pa。使用變頻調(diào)節(jié)后,變頻通過直接控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)量,電機調(diào)整的最小幅度為吟f=依1.5 Hz,爐膛負壓變化僅為50耀80 Pa,遠比擋板調(diào)節(jié)精度高,調(diào)整方便且運行穩(wěn)定。使鍋爐的燃燒調(diào)整更加穩(wěn)定,減少了擋板調(diào)節(jié)時使?fàn)t膛負壓變化大,燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

          2)改善了啟動性能由于變頻啟動時轉(zhuǎn)速很低,可以實現(xiàn)“軟啟動”,避免工頻啟動時的大電流轉(zhuǎn)矩對電機、電纜、開關(guān)及機械設(shè)備的沖擊。

          3)提高了設(shè)備的安全性變頻調(diào)節(jié)無須進行頻繁的高、低速切換,取消了調(diào)節(jié)擋板,使風(fēng)壓波動減小,減小了風(fēng)道振動,改善了鍋爐運行的穩(wěn)定性,減輕了軸承的磨損,且還可以進行變頻、工頻切換,這些無疑提高了運行設(shè)備的安全系數(shù)。特別在這次大修后,由于甲引風(fēng)機葉輪不平衡,周波達45 Hz 以上時振動大。為了減小甲引風(fēng)機的振動,盡量增大乙引風(fēng)機周波,使甲引風(fēng)機周波運行在45 Hz 以下減少機組的振動。最終利用機組的調(diào)停機會,消除了甲引風(fēng)機的振動。如果是以前未改造的設(shè)備,則要申請低谷消缺。

          4)延長了設(shè)備使用壽命改造后引風(fēng)機的電機運行時頻率一般為20耀47 Hz,轉(zhuǎn)速降低,電機的轉(zhuǎn)矩遠小于改造前,這樣,不僅延長電機等設(shè)備的使用壽命,而且有利于機組的長期安全運行。

          5)節(jié)能效果明顯使用變頻調(diào)速后,不僅取消了擋板調(diào)節(jié),避免了截流損失,而且電機電流隨風(fēng)機負荷下降而減小,消除了低負荷時大馬拉小車的現(xiàn)象,節(jié)能效果更加顯著,節(jié)能一般在40%左右。同時也使得設(shè)備的維護工作量降低,維護費用降低,表1是改造前后引風(fēng)機在不同負荷下電流變化值。

          5 結(jié)語

          隨著廠網(wǎng)分開,競價上網(wǎng)日趨激烈,采用高壓變頻器對電廠高耗能用電設(shè)備進行技術(shù)改造,雖然初期投資較大,但能夠提高設(shè)備及機組的安全可靠性,降低廠用電、供電煤耗,減少機組故障帶來的隱形損失,從而提高機組的經(jīng)濟性。



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