300mW循环流化床机组一次风机变频改造

廖祥国

广东宝丽华电力有限公司，广东 梅州 514762

0 引言

广东宝丽华电力有限公司两台DG1025/17.45-II16型CFB锅炉，最初设计一次风机均为入口导叶调整，在机组正常运行后厂用电率平均7.0%左右，在同类型机组中厂用电率偏大，对此情况广东宝丽华电力有限公司对一次风机进行了变频改造，取得了明显的效果。

1 广东宝丽华电力有限公司机组简介

广东宝丽华电力有限公司两台DG1025/17.45-II16型锅炉是东方锅炉（集团）有限公司锅炉在借鉴ALSTOM公司的先进技术，结合国内循环流化床锅炉设计、制造、运行的经验，亚临界参数国产自主研发型循环流化床单汽包炉、自然循环、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、平衡通风、露天布置、燃煤、固态排渣。

一次风机规范

型式：双吸双支撑离心式风机；

控制方式：进口导叶调整；

转速：1480r/min；

电机：YBPKK710-4，3150kW，额定电压6kV，1485r/min额定电流344A。

2 改造前的运行情况分析

广东宝丽华电力有限公司300mW循环流化床机组投产以来在煤价逐步上涨的同时，发电成本也逐渐增加。为节能降耗，对高耗电的一次风机电机进行了变频节能改造，提高了企业的市场竞争力。两台机组投产以来一次风机采用调整风机入口导叶的办法来调整出力，造成能源浪费和生产成本的上升。同时一次风机启动时电流达到额定电流的5倍～8倍，对厂用系统电压形成冲击，强大的冲击转矩对电机和风机的使用寿命产生很大的不利影响。入口导叶调节来调整风量的缺点是截流损失大、系统振动大、噪声大、对环境造成恶劣的影响；同时调节挡板容易磨损，电机轴瓦温度较高，风机振动大，不能保证正常运行，给机组的安全运行带来隐患，设备维护费用高。

3 改造方案

如下图所示：

1）每台一次风机加装一台高压变频器。其接线情况如下：（1）从6kv电源馈线断路器QF与变频器进线隔离开关1QS及旁路开关2QF相连接；（2）隔离开关1QS、2QS，便于变频器的检修；（3）1QF进线断路器、2QF出线断路器作为变频器供电，并实现变频器的运行；

2）在6kV馈线开关端接2QF旁路开关直接到电机端，实现变频器与工频间的相互切换。变频器运行时：QF、1QS、1QF、3QF、2QS处于合闸位置；工频运行时：QF、2QF处于合闸位置。变频器检修时：1QS、1QF、3QF、2QS断开；

3）变频器的技术数据；变频器型号：ACS5060-36l70G-1a70-A3-TIA605060A3（ABB公 司 生 产 ）； 额 定 容 量 ：4300kVA；额定电压：6kV；额定输入电流：388A（2×194）额定输出电流：410A；输出电压范围：0kV～6kV；输出频率范围 ：0Hz～50Hz；过载能力 ：430，1min。

一次风机变频器接线图

4 改造后的运行分析

改造后电机在30Hz～45Hz范围内工作，降低了风机的转速，另外启动时的缓慢升速过程，也使整套风机设备寿命延长，维护工作量少。当风机转速变化时其运行效率变化不大，其流量与转速的1次方成正比，压力与转速的2次方成正比，轴功率与转速3次方成正比。当风机转速降低后，其轴功率随转速3次方降低，驱动电机所需的电功率亦可降低。

不同负荷下一次风机电机输入电流（A）

以250mW负荷时电流为例计算：

250mW负荷下一次风机每小时消耗电量（kW·h）

由电量表统计：#1机厂用电率由平均6.8%降到5.2%左右，#2机厂用电率由平均6.6%降到4.9%左右，全厂厂用电率由平均7.15%降低到5.0%左右。

由以上统计数据的计算分析可以看出，采用变频运行后，仅仅节电每年带来的经济效益就已经相当可观。另外由于实现软启动，避免了电机启动时对电网和机械的冲击，电网电压更加稳定，同时电机和风机的使用寿命得到延长。

5 结论

循环流化床锅炉一个主要的缺点就是厂用电率偏大，这回一次风机变频改造是我厂在高压变频节能方面又迈出一大步。通过技术分析和实际运行，厂用电率明显降低。通过变频改造后的节能效果显而易见；其经济效果显著，有效地激发了职工对节能工作重要性的认识。

[1]300mW循环流化床锅炉说明书.东方锅炉（集团）股份有限公司.

[2]广东宝丽华电力有限公司运行规程.

[3]高压变频器在火电厂辅机上的应用[J].中国科技信息，2010(7).

[4]高宝桐，袁文琴.火力发电厂锅炉风机改调速运行分析[J].华北电力技术，2000(7).