容海热电厂一次风机变频改造节能分析.pdfVIP

◇能源科技◇ 科技量向导 2012年第33期 容海热电厂一次风机变频改造节能分析 洪鹏盛团秀栗少卿刘娟娟 (山西潞安矿业集团有限责任公司山西长治046204) 【摘要】容海热电厂一次风机风门开度平均在45％A右，风门节流损耗很大，同时存在风道磨损严重，风机控制特性变差等问题。对一次 风机进行变频改造后，不仅节约了能源，同时延长了设备使用寿命，保证了机组的经济运行。 【关键词】一次风机，变频改造，节能分析 1．机组运行情况 运行状态，保障电动机运行可靠，满足生产需要。 容海热电厂于2003年投入运行．属于煤矸石资源综合利用热电 4．节能分析 4．1直接经济效益 厂，装配2台480t／h循环流化床锅炉，2台135MW发电机组，配套4 台一次风机。由实际运行数据得知．当发电机组负荷为80～130MW由流体力学相似定律知．离心式风机的输出流量Q、输出压力H 时，一次风机风门开度在30,,-40％之间，电机电流在120～140A左右。和输出轴功率P同转速n存在以下关系： 机组负荷变化范围很大．而风门开度变化很小．一次风机经常处于低 Ql／Q2=nj，Ⅱ2 效率工况下运行。因为一次风机风门调节方式为挡板调节，节流损失 Hl，日2=(m／n2)2 很大．经济性较差．同时．还存在如下问题：(1)配套电机在额定转速下 PlIP2=(nl／n2)3 运行．挡板调节节流损失大，造成风道压力过高．威胁系统设备密封性 能，同时风道磨损严重。(2)长期风门调节，加速风门自身磨损。(3)设 备使用寿命短，维护量大，维修成本高。 2．改造的必要性 近十多年来，变频器在控制领域的应用已经非常广泛【lI．同时鉴于 上述原因，对一次风机进行变频改造．实现节约厂用电．提高效率的目 标。 通过高压变频器对风机配套电机进行变频控制．实现了风量的变 负荷调节。这样，不仅降低了节流损失．提高了风门控制特性．而且降 图2风机性能曲线和管路特性曲线示意图 低了风门磨损，减轻了对风道密封性能的破坏．延长了设备的使用寿 曲线l和2分别为风机风门全开和部分开时的管路特性曲线。曲 命，最终改善了系统的经济性。降低厂用电率，节约了能源。 线3为风机在额定转速下的性能曲线[41．如图2所示。曲线l和3的交 3．改造方案 点A为风机的实际运行工况点，对应的流量和压力分别为Q。和H。。 为了保证系统的可靠性。加装工频旁路装置．变频器采用一拖一 如果生产系统实际需要的流量为Q：，一是可以调节风门．改变风机的 控制方案，其中设备控制方式有以压力、流量为控制对象的闭环控制 管路特性得到曲线2，得到要求的流量Q2。但此时风机的压力也上升 和以转速、频率为控制对象的开环控制，可以通过人机界面(触摸屏) 至H：；二是降低风机转速，改变风机的性能得到曲线4．同样得到要求 进行设置，满足不同的工况要求。当变频器出现故障时．可手动切换到 的流量Q2，但此时风机的工作压力降低至H，。假定风机在上述A、B和 工频运行状态下，保证电动机的正常工作，以保障生产需要，其工作原 c三个不同的工况点运行时，一次风机、电器和机械传动系统的效率 理图l如示P．31． 都相等，则在i个不同的工况点运行时的功率分别为AH。oQ。、BHzOQ2 高压母缝 和CH，OQ2。B工况点相对A来说，流量虽然减少，但压力增加，功率比 调节前降低不多阁．而c点工况的功率远小于A点。综上。调节转速运