大型屋頂風機_廣州黃埔瑞明電廠125 MW機組引風機節能改造工業自

　　1、用戶簡介
　　廣州黃埔瑞明電力有限公司位于廣州市黃埔區南崗鎮廟頭，成立于1993年1月28日，有兩臺12.5萬千瓦燃煤發電機組，年發電量近19億kWh左右。
　　瑞明公司機組投產后,獲得了良好的經濟效益，多年來一直是廣州市黃埔區納稅大戶之一。1996年進進廣州市產業企業綜合實力前50名；1999年度省電力團體公司授予“電力安全文明生產達標企業”稱號；2001年廣州市地稅企業排行榜中，排序第14位，2004年進選廣州市百強民營企業，位列第8位。
　　2、改造對象簡介
　　本次變頻改造的對象是兩臺引風機配套電機，用戶經過認真對比后采用我公司生產的ZINVERT-A6H 1000/06Y型高壓變頻調速系統2套。
　　廣州瑞明電廠#2號爐風煙系統配置兩臺引風機，分A、B兩側對稱布置，機組正常運行時兩臺引風機都運行。風機型號：Y4-73-11NO28D；額定流量：410000（米3/時）；額定壓力：3972（Pa）；轉速：730轉/分；配套電機型號：JSQ1512-8，6kV，710kW，740r/min，Y接，B級盡緣。

　　從上表可以見：當機組發電量接近時，引風機采用變頻調節后所消耗的電量只有利用擋板調節時的55%，比原來節省45%的電量；當機組送風機電量接近時，引風機采用變頻調節后所消耗的電量只有利用擋板調節時的59%，比原來節省41%的電量。

關鍵詞：高壓變頻;引風機'>引風機;一拖二自動旁路

1、引言

　　電力資源是資源戰略題目中的重中之重，是國民經濟和社會發展的重要基礎。風機是火力發電廠最重要的輔助設備之一，鍋爐的四大風機的總耗電量約占機組發電量的2%左右。由于設計的考慮，而導致風機型號的層層加碼，電站鍋爐的風機的風量和風壓富裕度達20%～30%是很常見的事情，因此對其開展節能減排，意義重大。

2、用戶情況簡介

　　青島熱電團體公司是國有獨資大型熱電聯產企業，主要擔負著為青島市企、事業單位和居民供熱及部分發電任務。

　　自1993年景立以來，形成了供熱、發電、熱力工程設計與施工、熱力產品制造與經營、新型建材、房地產開發等多種產業并舉的熱電發展新格式。2001年公司推出“熱到家”服務品牌，成為全國供熱行業中首家注冊服務商標的企業。

　　為了建設資源節約型和環境友好型企業，青島熱電股份有限公司決定對其1#、2#的75t/h煤粉爐的引風機開展變頻改造，進一步降低能耗，進步企業的核心競爭力。

　　改造前，引風機采用風門調節，風門最大開度不超過60%。

　　引風機電動機的主要參數及運行數據如下：

3、現場控制要求及改造方案介紹

　　由于是廠內的第一例煤粉爐的引風機變頻改造，廠家非常重視，作為一個交鑰匙工程，同時也�？磳ζ浜蟮膸着_煤粉爐變頻改造提供一個樣本。除了對變頻器本身的一些基本性能要求可靠外，還包括如下幾項：

　�、僮冾l裝置有自動切換的電源旁路系統，采用一拖二控制，可使兩臺電機任意一臺變頻運行而另一臺工頻運行。

　�、谝�求提供遠程控制后臺（用戶機組控制系統未采用DCS集控系統）。

　�、圩�、工頻互切要求平穩可靠，保證鍋爐不滅火、不產生正壓、不會產生安全事故。

　�、茏冾l轉工頻時風門由全開自動調整到合適角度的時間能滿足實際工況的要求。

　�、葑冾l故障且工頻投進失敗時，發出大聯鎖信號。

　�、迌蓚�切換柜之間、切換柜與開關柜之間閉鎖試驗滿足要求。

　　經過廠家多方調研對比及招標，終極決定采用由廣州智光電氣股份有限公司生產的ZINVERT型系列智能高壓變頻調速系統，其改造方案如下圖所示：

　　利用原備用開關柜做變頻器的進線電源開關，增加兩套自動切換柜做為變頻器一拖二的選擇及變頻自動旁路運行切換系統。采用一臺工頻、一臺變頻運行方式：

　　選擇M1變頻;

　　切換柜1的J1、K1閉合，切換柜2的K2閉合，J2斷開，同時變頻器輸出閉鎖節點使M1電機進線斷路器合閘回路切斷;M2電機進線斷路器可正常操縱;在確認J1、J2、M1進線斷路器狀態后答應閉合變頻進線斷路器，M1變頻運行。

　　選擇M2變頻;

　　切換柜2的J2、K2閉合，切換柜1的K1閉合，J1斷開，同時變頻器輸出閉鎖節點使M2電機進線斷路器合閘回路切斷;M1電機進線斷路器可正常操縱;在確認J1、J2、M2斷路器狀態后答應閉合變頻進線斷路器，M2變頻運行。

　　為滿足現場運行的以上要求，針對性的設計如下：

　�、偬峁┯袑Ｓ眠h控臺，并根據用戶要求，兩個機組分別設有頻率調節器，根據對應的電機變頻運行時選擇調節器。

　�、赯INVERT系統成熟的轉速追蹤技術，無沖擊啟動任何轉速下的電機，可保證變、工頻互切時鍋爐不滅火、不產生正壓、不會產生安全事故。

　�、圩冾l轉工頻時需要風門全開自動調整到合適角度后切換，由于廠家的風門調節器無反饋信號，采用變頻器來控制關風門的時間，通過現場試驗、修改變頻器控制器一個時間參數，很方便的選擇最合適的關風門時間，保證了變、工頻互切時電機、鍋爐、機組的過渡平穩。

　�、茉黾恿舜舐撴i信號。一是變頻器故障且電機工頻投進失敗，二是變頻器電源母線失電且備用電源投進失敗，而電機工頻電源亦失電，三是變頻器電源母線失電且備用電源投進失敗，而電機工頻投進亦失敗，四是電機在工頻運行時電機開關跳閘，幾種情況下均發出大聯鎖信號。

　�、莩�了本身的電氣互鎖以外，還額外增加了切換柜與進線開關柜之間的互鎖。如J1與J2互鎖，J1與M1進線開關柜互鎖，J2與M2進線開關柜互鎖。

　�、薷鶕�用戶要求，增設現場事故按鈕，當現場發出緊急事故信號時，變頻器會緊急停機，并同時發出大聯鎖信號。

　　通過以上的一些針對性設計，很好的滿足了保證機組穩定、可靠運行的要求，所有功能均經過雙方現場嚴格試驗后，都達到了預期的效果。

4、改造后的節能情況

　　引風機變頻器于2007年10 月正式投進運行以來，連續無故障穩定運行，節能效果明顯。由于機組負荷變動，節能比例在一個范圍內波動，經過對改造前、后幾個月的引風機用電量比較，得出了節能比例在40%以上，當負荷低時，節能效果則更明顯。

　　引風機變頻改造前后的各一時段基本相同蒸發量情況下可比的運行均勻工況如下：

    引風機采用變頻改造后，體現出的以下效果令用戶很滿足：

　　1）節能效果明顯：節能比例在40%以上。

　　2）噪音大大減小，改善運行職員的工作環境：采用變頻調節后，由于通過調節電機轉速實現調節，風門全開，風機、風管的噪音大大下降，現場運行職員反映良好。

　　3）設備運行與維護用度下降：采用變頻調節后，由于通過調節電機轉速實現節能，在負荷率較低時，電機、風機轉速也降低，主設備及相應輔助設備如軸承等磨損較前減輕，維護周期可加長，設備運行壽命延長。

　　4）網側功率因數進步：采用高壓變頻調節系統后，電源側的功率因數可進步到0,大型屋頂風機.95以上，大大的減少無功功率需求，進步機組發電無功輸出能力。

　　5）用高壓變頻調速裝置后，可對電機實現軟啟動，啟動時電流不超過電機運行額定電流的1.2倍，對電網無任何沖擊，電機使用壽命增長。

5、結語

　　青島熱電團體公司#1、#2 機組引風機采用ZINVERT系列高壓變頻器'>高壓變頻器節能改造，高壓變頻器'>高壓變頻器設備投運至今運行穩定，明顯的節能效果也為熱電廠降低廠用電率，降低了發電本錢;運行效果顯示，煤粉爐引風機采用高壓變頻調節，滿足了爐膛風量風壓控制要求，進步控制水平，保證了機組運行穩定性，說明對老式的煤粉爐進行高壓變頻節能改造是切實可行的。

參考文獻

　　[1] 循環流化床鍋爐設備及系統，朱皚強，芮新紅編，北京，中國電力出版社，2004。

　　[2] ZINVERT系列高壓變頻調速系統培訓教材，廣州，廣州智光電氣股份有限公司，2006。

　　摘要：
　　簡述了硝酸尾氣增壓風機故障形式，分析了產生的幾種可能原因，提出了相應改造方法。通過改造，消除了設備故障，增強了抗干擾能力，實現了長期穩定運行。
　　關鍵詞： 離心式鼓風機 ； 硝酸尾氣；故障；處理
　　中圖分類號： TH45 　　文獻標識碼：B
　　文章編號： 1006-8155（2007）05-0066-03
　　Faults Analysis and Treatment for Vent Gas Positive Blower of Nitric AcidAbstract: This paper briefly states the faults type of vent gas positive blower of nitric acid, analyzes several possible reasons and pointes out the relevant improvement measures. Through the improvement, obstacles of equipment were eliminated and anti-jamming ability is enhanced. So the long term stably running is realized.Key words: centrifugal blower; vent gas of nitric acid; fault;  treatment
　　0 引言
　　硝酸尾氣處理裝置，利用增壓風機將硝酸尾氣送入尾氣處理裝置（進入增壓風機之前的硝酸尾氣由濃硝酸系統的氧化氮鼓風機送來）。硝酸尾氣主要成份為含量小于 3000ppm 的氮氧化物和氮氣混合物，為紅棕色氣體，經處理后為氮氧化物含量小于 200ppm 的合格氣體，然后排放大氣。如果風機為事故狀態，那么尾氣處理裝置則停運，排放氣即為含有大量氮氧化物的棕紅色酸性氣體，嚴重影響環保。因此，風機正常運行對裝置生產而言至關重要。

　　1 設備簡介
　　本設備為原引進英國技術，結構型式為單吸入單級懸臂支撐結構，風機進口壓力 1500Pa ，進口溫度50℃，壓升22500Pa ，風機轉速 2912r/min ，風機額定流量 32000m3/h （實際風機最大流量可達40000m3/h ，同時其壓頭大約18000Pa），異步電機功率450kW ；風機潤滑方式為軸承箱滾動軸承稀油潤滑。支承軸徑Φ120 ，材質45鋼，葉輪直徑1.28m ，風機總質量為3t，整體不銹鋼材質。
　　2 運行故障
　　自2004年9月投用，此臺風機運行情況不穩定，至2005年末，因振動引起故障停車、檢修處理達8次之多，主要修理及更換部件：風機徑向和推力軸承、風機軸，還曾對風機葉輪進行動靜平衡檢查1次，稍做處理。

　　3 損壞形式
　　故障停車前兆均為風機及軸承箱處振動增強，運行狀態快速惡化（ 0.5h 至數小時左右），最終被迫停機。每次拆檢后均發現風機端徑向軸承損壞嚴重，風機軸彎曲度超標，而聯軸器端推力軸承沒有明顯損壞，以上部件檢修中全部予以更換。

　　4 損壞原因分析
　　4.1 風機特性曲線及管網特性曲線

　　圖1“無因次特性曲線”中的兩種曲線，一種是管網特性曲線，其中高點是系統最高壓頭運行線，中點是理想運行線，低點是能維持運行的最低線；另一種曲線是風機的運行特性曲線，其中的3條線也是最高運行線與最低運行線。圖1是針對所有的管網運行的通用型線型，橢圓形區域內為運行較理想范圍。

　　圖2“風機和管網特性曲線”針對現有風機與管網有針對性的加以說明。從初步了解情況得知，現有風機最大流量可達40000 m3/h ，其壓頭大約18000Pa 。而系統的工況氣量是 35200m3/h ，其壓頭是22500Pa，這一工況點應該是此風機的8個工況點中的6～7點（風機全關至全開測試中，4～6點為風機理想點，7～8點為風量最大點），應該是選型較合理點，不會產生喘振。

　　但是，又從實際了解情況知道，此系統冬季運行較好（即吸入氣體氣體溫度較低，40 ℃），而夏季高溫（50 ℃）運行較差，并且夏季風機易出事故。
　　4.2 問題分析
　　4.2.1
　　系統阻力特性：當流量為0時，阻力也是0，隨流量的增加，阻力也迅速增大，呈線性關系。這里值得注意的是流量增大，阻力增加，由一般管網特性方程式：

　　4.2.3 正是因為系統特性曲線與風機特性曲線的各自特點，決定兩條線只有一個交點。