300mW循環流化床機組一次風機變頻改造

廖祥國

廣東寶麗華電力有限公司，廣東 梅州 514762

0 引言

廣東寶麗華電力有限公司兩臺DG1025/17.45-II16型CFB鍋爐，最初設計一次風機均為入口導葉調整，在機組正常運行后廠用電率平均7.0%左右，在同類型機組中廠用電率偏大，對此情況廣東寶麗華電力有限公司對一次風機進行了變頻改造，取得了明顯的效果。

1 廣東寶麗華電力有限公司機組簡介

廣東寶麗華電力有限公司兩臺DG1025/17.45-II16型鍋爐是東方鍋爐（集團）有限公司鍋爐在借鑒ALSTOM公司的先進技術，結合國內循環流化床鍋爐設計、制造、運行的經驗，亞臨界參數國產自主研發型循環流化床單汽包爐、自然循環、一次中間再熱、汽冷式旋風分離器、平衡通風、露天布置、燃煤、固態排渣。

一次風機規范

型式：雙吸雙支撐離心式風機；

控制方式：進口導葉調整；

轉速：1480r/min；

電機：YBPKK710-4，3150kW，額定電壓6kV，1485r/min額定電流344A。

2 改造前的運行情況分析

廣東寶麗華電力有限公司300mW循環流化床機組投產以來在煤價逐步上漲的同時，發電成本也逐漸增加。為節能降耗，對高耗電的一次風機電機進行了變頻節能改造，提高了企業的市場競爭力。兩臺機組投產以來一次風機采用調整風機入口導葉的辦法來調整出力，造成能源浪費和生產成本的上升。同時一次風機啟動時電流達到額定電流的5倍～8倍，對廠用系統電壓形成沖擊，強大的沖擊轉矩對電機和風機的使用壽命產生很大的不利影響。入口導葉調節來調整風量的缺點是截流損失大、系統振動大、噪聲大、對環境造成惡劣的影響；同時調節擋板容易磨損，電機軸瓦溫度較高，風機振動大，不能保證正常運行，給機組的安全運行帶來隱患，設備維護費用高。

3 改造方案

如下圖所示：

1）每臺一次風機加裝一臺高壓變頻器。其接線情況如下：（1）從6kv電源饋線斷路器QF與變頻器進線隔離開關1QS及旁路開關2QF相連接；（2）隔離開關1QS、2QS，便于變頻器的檢修；（3）1QF進線斷路器、2QF出線斷路器作為變頻器供電，并實現變頻器的運行；

2）在6kV饋線開關端接2QF旁路開關直接到電機端，實現變頻器與工頻間的相互切換。變頻器運行時：QF、1QS、1QF、3QF、2QS處于合閘位置；工頻運行時：QF、2QF處于合閘位置。變頻器檢修時：1QS、1QF、3QF、2QS斷開；

3）變頻器的技術數據；變頻器型號：ACS5060-36l70G-1a70-A3-TIA605060A3（ABB公 司 生 產 ）； 額 定 容 量 ：4300kVA；額定電壓：6kV；額定輸入電流：388A（2×194）額定輸出電流：410A；輸出電壓范圍：0kV～6kV；輸出頻率范圍 ：0Hz～50Hz；過載能力 ：430，1min。

一次風機變頻器接線圖

4 改造后的運行分析

改造后電機在30Hz～45Hz范圍內工作，降低了風機的轉速，另外啟動時的緩慢升速過程，也使整套風機設備壽命延長，維護工作量少。當風機轉速變化時其運行效率變化不大，其流量與轉速的1次方成正比，壓力與轉速的2次方成正比，軸功率與轉速3次方成正比。當風機轉速降低后，其軸功率隨轉速3次方降低，驅動電機所需的電功率亦可降低。

不同負荷下一次風機電機輸入電流（A）

以250mW負荷時電流為例計算：

250mW負荷下一次風機每小時消耗電量（kW·h）

由電量表統計：#1機廠用電率由平均6.8%降到5.2%左右，#2機廠用電率由平均6.6%降到4.9%左右，全廠廠用電率由平均7.15%降低到5.0%左右。

由以上統計數據的計算分析可以看出，采用變頻運行后，僅僅節電每年帶來的經濟效益就已經相當可觀。另外由于實現軟啟動，避免了電機啟動時對電網和機械的沖擊，電網電壓更加穩定，同時電機和風機的使用壽命得到延長。

5 結論

循環流化床鍋爐一個主要的缺點就是廠用電率偏大，這回一次風機變頻改造是我廠在高壓變頻節能方面又邁出一大步。通過技術分析和實際運行，廠用電率明顯降低。通過變頻改造后的節能效果顯而易見；其經濟效果顯著，有效地激發了職工對節能工作重要性的認識。

[1]300mW循環流化床鍋爐說明書.東方鍋爐（集團）股份有限公司.

[2]廣東寶麗華電力有限公司運行規程.

[3]高壓變頻器在火電廠輔機上的應用[J].中國科技信息，2010(7).

[4]高寶桐，袁文琴.火力發電廠鍋爐風機改調速運行分析[J].華北電力技術，2000(7).