国产高压变频器在电厂风机节能改造中的应用实践

国产高压变频器在电厂风机节能改造中的应用实践1引言

随着现代企业的不断进步和进展，效益最大化是企业永恒的主题。利用新技术来提高企业生产装置的管理水平和节能降耗已是各企业首选的手段之一。高压变频节能技术随着国内一些生产厂家研制水平的不断提高，已接近世界同行业的领先水平，并以产品性能稳定、价格相宜深得国内企业广泛接受和应用。

巨化集团公司热电厂#8炉为280T/H锅炉，采纳双引风机式，风机型号为Y4-60-11N022.5D，配置功率为630kW，电压为kV的三相沟通异步电动机，风门采纳档板调整，正常运行开度为50%左右，形成档板两侧风压差，造成节流损失;同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。为此我们对引风量调整进行变频调速技术改造，以达到节能降耗及提高调整自动化水平。现就改造过程中的一些工作状况介绍如下。

2变频器容量的选择

一般状况下变频器容量大小的选择与电动机容量相同，这样能满意电机在额定出力内进行不同转速的调整。但在现实生产工作中，依据实际运行工况来选择合适的变频器容量，既能满意生产需要，又能节约变频器投资及削减配套设施。我们依据我厂#8炉引风机的配置及正常运行工况，了解到当时设计人员考虑风道内装有脱硫装置以及档板开度在70%左右调整特性较好，所以配置了630kW的电机。同时我们也对额定工况下引风机功率进行了分析，在各种工况下引风机功率都不会大于350kW。我们认为假如采纳变频调速，风门全开，节流损失会较大削减，风机的功率将更不会大于350kW。为此，选择容量为400kW的变频器应能满意上述风机在各种工况下不同转速调整的要求。

3采纳变频调速后的效益猜测

利用变频器作为风量的调整器，最直接的效益就是节能降耗。各用户可依据自己的的改造对象进行初步分析计算，以了解改造后节能的投资回报率及风机运行的一些基本参数。

采纳变频调速的主要特点是消退或削减档板的节流损失，节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度等有关。下面就例举我厂#8炉风机改造测算状况作一介绍。

3.1引风机的性能曲线

型号为Y4-60-11N022.5D，其风机性能参数如表1所示:

依据表1所给参数画出流量、压力曲线(AB)如图1所示。

图1引风机的流量、压力曲线

3.2引风机的实际测量

我厂2022年9月9日的测试结果如表2。

3.3利用相像理论分析风机采纳变频后的参数

图1中AB曲线是风机性能曲线，在近似额定转速下，表示风机流量与风压之间的关系。但在实际运行工况中表2所示，风机全压、流量参数只需在图1中C点运行。在没有改造前，风机电机转速不能变，只能靠风门节流。采纳变频调整，风门全开，可依据工况所需的风机全压、流量来转变转速。依据风机相像理论，风机性能参数之间关系为:

Q/Q0=n/n0

P/P0=(n/n0)2(P/P0)

式中:Q—风机流量

P—风机全压

n—转速

ρ—介质密度

依据上述关系以及表2所示的运行工况，风机变频后的运行性能曲线下移为图1(abc)所示，其关系式为:

Qa=QAn/n0(1)

Pa=PA(n/n0)2(ρ/ρ0)(2)

Qb=QBn/n0(3)

Pb=PB(n/n0)2(ρ/ρ0)(4)

3.4相关参数估算

(1)表2工况下转速计算:

从图1(abc)性能曲线所示，为了便利计算，近似认为性能曲线成线性关系，即:

(Pc-Pb)/(Qc-Qb)=(Pa-Pb)/(Qa-Qb)(5)

由(1)~(5)式可求得变频后的风机转速为:

(2)风机全压效率估算:

风机有效功率=全压*流量/1000

风机全压效率=有效功率/轴功率

由表1供应的工况A和工况B数据可得，风机的全压效率为0.785和0.726。因此变频调速后的风机全压效率可按0.75进行估算。

(3)变频调速后功率估算

风机有效功率=全压×流量/