鋒速達通風降溫系統
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山東通風降溫設備聚丙烯塑料離心通風機華鎣山電廠4#爐風機變頻改
一、 項目背景：
四川華鎣山電廠為西南地區小型火力發電廠，總裝機容量30萬KW，其中1#和2#機組為5萬KW機組，3#和4#機組為10萬KW機組。由于西南地區水利資源比較豐富，一般保證水力發電，四川華鎣山電廠的火電機組平常一般承擔調峰發電任務，僅在枯水季節承擔一定量的基本負荷。
由于電廠發電機組經常處于調峰運行狀態，對鍋爐的風煙工程而言，引送風機擋板開度一般只能達到50%左右，因為擋板截流造成了大量的能量損失。同時調峰運行導致風機啟停次數增加，而高壓電機的頻繁啟動，直接導致電機及機械的使用壽命減少，引起維護工作量和成本大大增加。
另一方面，為了從發電工程的安全性考慮，引送風機一般按甲乙雙側進行配置，一旦單邊設備故障退出運行，仍可由另一側輔機繼續工作，以維持發電機組繼續運行，減少停機停爐損失。同時在輔機設備選型和容量設計上，單側風機具備讓發電機帶75%負荷運行的能力，兩側風機在發電機滿負荷運行的情況下，也具有50%的容量冗余。
目前，華鎣山發電廠的廠用電約占到發電量的8%，其中引送風機的用電就達到2.5%以上。為了適應機組調峰運行的特點，降低廠用電率指標，電廠從去年開始就積極尋求新設備新技術來對原有機組進行改造，以實現節能降耗、增強自身的市場競爭能力的目的。由于引送風機為高壓電機，單機容量較大，運行時間長，耗電量也較多，節電潛力巨大，電廠決定對4#爐的引送風機進行變頻調速節能改造。
4#爐的引送風機變頻改造項目從去年開始立項，2001年5月進行正式招標，有SIEMENS、ABB、AB、ROBINCON以及國內多家廠商參與投標。評標小組經過多方調研和評審論證，最后決定采用北京利德華福技術有限公司設計生產的HARSVERT-A系列變頻器，進行風機的調速改造。
二、 設備概況
華鎣山發電廠4#機組為國產100MW機組，于1983年投產，其引、送風機主要參數情況如下：
(1)引風機
型 號： Y4-73-11N0：28D
風 量： 455000m3／h
風 壓： 401mmH20
電機型號： Y800-8／l180
額定功率： 800kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 93.4A
額定轉速： 741 rpm
(2)送風機
電機型號： JSQl512-6
額定功率： 780kW
額定電壓： 6kV
額定電流： 88.5A
額定轉速： 978rpm
三、 HARSVERT-A變頻器的性能
華鎣山發電廠4#機組引送風機共四臺，采用4臺HARSVERT-A06/105變頻器進行調速控制。變頻器為直接高-高方式的電壓源型，外加工頻旁路切換開關。變頻器的主要性能指標如下：
變頻器容量 1090KVA
額定輸出電流 105A
輸入頻率 45Hz到55Hz
額定輸入電壓 6000V
允許電壓波動 ±10%
輸入功率因數 ≥0.96（大于20%負載時）
輸出頻率范圍 0Hz到50Hz（即：調速范圍0～100%）
變頻器效率 ≥98%（不含輸入變壓器）
輸出頻率分辨率 0.01Hz，無級調速
過載能力 120%一分鐘，150%立即保護
為了適應電廠設備運行安全性及工藝需要，變頻器除了滿足以上基本性能指標要求外，還具有如下功能：
·風機變頻改造后，既可以變頻調速運行，也可以直接投工頻運行；
·變頻器輸入的6KV、10KV主電源掉電時，3秒內變頻器不會停機，可以滿足電廠引送風機電源母線切換的需要；
·為變頻器提供的220V控制電源掉電時，由于變頻器的控制電源和主電源沒有相位及同步要求，變頻器可以用UPS供電繼續運行，不會停機；
·在現場DCS速度給定信號掉線時，變頻器提供報警的同時，可按原轉速繼續運轉，維持機組的發電工況不變；
·變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續運行，減少風機突然停機造成的損失。保留原電機繼續使用；
·不改變原有風機設備任何基礎；
·和電廠的DCS工程實現無縫接口；
四、 項目實施情況
2001年5月28日
正式簽訂4臺變頻器的供貨合同；
2001年9月2日～6日
4臺變頻器分別運抵華鎣山電廠現場；
2001年9月23日
4臺變頻器開始安裝，9月27日安裝完畢；
2001年9月28日～10月1日
四臺變頻器本體調試完畢，帶電機空載運行（脫離風機聯軸器）正常；
2001年10月6～7日
完成4臺變頻器和電廠DCS工程的聯調工作；
2001年10月8日～10日
完成四臺變頻器帶風機的負載運行調試；
2001年10月11日～18日
等待4#爐其他大修工作的完成；
2001年10月19日
4#機組正式發電 ，變頻器正式投入試運行；
2001年10月20日
在機組熱態情況下，變頻器和DCS聯合完成了4#爐風煙工程的閉環控制（即投自動）調試，4#機組繼續試運行。4臺變頻器從10月19日投入運行至今，運行狀態一直十分穩定。
五、 引送風機變頻改造后的節能情況
其中：
6月份4＃機組發電量為：2778萬度。其引送風機總耗電量為: 288360+414540=702900度，占4#機組發電量的2.5%。
10月份4＃機組發電量為：2148萬度。其引送風機總耗電量為:107340+193680=301020度，占4#機組發電量的1.4%。
改造前后，單位發電量的引送風機總耗電量下降了44%。
一、 效益分析
從節電的角度考慮，因節電而直接帶來的經濟效益與機組的年運行時間、平均負荷率、電費水平等因素有關。假設4#機組的年運行時間為6000小時，平均負荷率80%，廠用電為0.37元每度，引送風機總耗電在變頻改造前后分別占4#機發電量的2.5%和1.4%，則：
改造前每年4#機組發電量為100000×0.8×6000=48000萬度，引送風機總耗電為48000×2.5%=1200萬度，改造后引送風機總耗電為48000×1.4%=672萬度，改造前后引送風機節約用電為1200-672=528萬度，折算電費為195萬元。僅節約電費一項，在2.5年內就可以將4臺變頻器的投資收回。
實際上，#4機組采用變頻調速改造后，由于對電機實現真正的軟啟動，對電機、風機、擋板、高壓開關等設備以及電網的啟動沖擊大大減少，它們的使用壽命得以延長，可以大幅度節省這些設備的維護費用。另外，變頻器高精度寬范圍的無級調速功能，不僅全面滿足了電廠峰荷動態調節的需要，而且變頻器屬于高度智能化的新型高科技設備，與電廠DCS工程實現真正的無縫連接，提高了生產效率和機組自動化水平，大大改善了電廠的工作和生產環境。
總之，HARSVERT-A變頻器在華鎣山發電廠4#爐風機工程的調速改造中應用是相當成功的。該系列變頻器的先進性、可靠性已得到許多工業應用的證實。在電力行業，對于許多高壓大功率的輔機設備推廣和采用高壓變頻調速技術，不僅可以取得相當顯著的節能效果，是電廠節能降耗的一個有效的途徑，而且也得到國家產業政策的支持，代表了今后電力行業節能技改的方向，目前電力行業越來越多的人員對此都已形成廣泛共識。
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