高壓變頻器在鍋爐引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用探討

趙春紅

摘要：本文通過對(duì)于高壓變頻器應(yīng)用于引風(fēng)機(jī)上的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并且提出“一拖二”的方法來對(duì)于引風(fēng)機(jī)的高壓變頻器進(jìn)行配置。通過實(shí)際驗(yàn)證，“一拖二”的高壓變頻改造方法對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中節(jié)能效果十分的顯著。真對(duì)在高壓變頻器中使用“一拖二”技術(shù)多帶來的一血特殊問題。比如飛車啟動(dòng)、系統(tǒng)連鎖和保護(hù)等問題進(jìn)行了解決并改進(jìn)。通過對(duì)于軋亞變頻器在鍋爐引風(fēng)機(jī)上進(jìn)行的改造，不但很好的提升了鍋爐的生產(chǎn)效率，還能夠使項(xiàng)目的能耗降低、經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。對(duì)于中小功率高壓電動(dòng)機(jī)的變頻節(jié)能措施提供了很好的參考，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看還可以解決回報(bào)的快速回收的問題。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器；鍋爐引風(fēng)機(jī)；應(yīng)用探討

我國(guó)目前正處于能源利用轉(zhuǎn)型期，要切實(shí)加快能源的利用率和可持續(xù)性就必須對(duì)于傳統(tǒng)的高壓電動(dòng)機(jī)加以改造，使其能夠真正的充分利用能源資源。但是目前情況下。我國(guó)的高壓變頻器的成本與容量之間的關(guān)系呈現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，對(duì)于中小功率的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造的同時(shí)還會(huì)存在得不償失的情況，這是因?yàn)橹行」β孰妱?dòng)機(jī)投資回收期長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性能差的原因?qū)е碌摹Ｈ绻麑?duì)于引風(fēng)機(jī)的高壓變頻改造中采用。一拖二”的方法，就會(huì)大幅度減少中小功率電動(dòng)機(jī)的投資回收期，從而降低經(jīng)濟(jì)成本，使得高壓變頻器對(duì)于引風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，高壓變頻器應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)機(jī)中具有十分廣闊的前景，在節(jié)能環(huán)保的意義上具有十分大的潛力。

1Df5000高壓變頻器

對(duì)于鍋爐引風(fēng)機(jī)的研究，本文以神華電力公司某電廠4號(hào)鍋爐（130t/h），配備的兩臺(tái)6kV和355kW引風(fēng)機(jī)作為研究對(duì)象。通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)而可以總結(jié)出，當(dāng)鍋爐符合在115t/n的情況下，引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電流在28.9A，同時(shí)鍋爐入口擋板的開度大約保持在60%左右。由此可見，該鍋爐引風(fēng)機(jī)屬于小功率引風(fēng)機(jī)，對(duì)于能源變頻技術(shù)利用不充分，不僅會(huì)造成能源量的浪費(fèi)。還會(huì)導(dǎo)致投資的回收期非常長(zhǎng)。而如果引進(jìn)了“一拖二”的變頻改造技術(shù)，就會(huì)解決這些問題。所以最后在對(duì)于引風(fēng)機(jī)的改造方案中，我們選用df5000高壓變頻器。

Df5000高壓變頻器通過多功能H橋功率單元箱實(shí)現(xiàn)了高壓波形的完美輸出。能夠保證變頻效率大于96%，從而保證電網(wǎng)不會(huì)有諧波污染。而且，DF5000高壓變頻器還具有以下特點(diǎn)。

1.1 df5000高壓變頻器具備多回路供電技術(shù)

可以實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)自動(dòng)切換頻率的過程。Df5000高壓變頻器具有外部控制輔助電源、高壓控制輔助電源兩個(gè)回路電源。兩個(gè)電路之間可以保證無擾切換。一點(diǎn)高壓產(chǎn)生電能后，即使沒有外部進(jìn)行電源的輸入，系統(tǒng)依然可以正常的進(jìn)行正常運(yùn)作，從而保證了鼓風(fēng)機(jī)的可靠性能。

Df5000高壓變頻器具備預(yù)充電功能。在系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)電流過大，導(dǎo)致對(duì)于單元整流橋、電解容進(jìn)行大規(guī)模的沖擊，引入了預(yù)充電功能就會(huì)減少?zèng)_擊帶來的危害。從而提高系統(tǒng)中電解容和功率原件的使用耐久度。

1.2Df5000高壓變頻器具備機(jī)械式功率旁路技術(shù)

由于機(jī)械式旁路技術(shù)的引進(jìn)，從而使得變頻器中高壓電和低壓電完全分流，相互隔離，對(duì)于機(jī)械旁路還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋，這樣就可以提高系統(tǒng)的工作效率，從而避免對(duì)于電子式旁路無法進(jìn)行測(cè)試的問題。

1.3Df5000高壓變頻器可以對(duì)于故障進(jìn)行記錄

在設(shè)備設(shè)置存儲(chǔ)卡，這樣就可以對(duì)于設(shè)備的所有操作、故障信息、數(shù)據(jù)信號(hào)等進(jìn)行及時(shí)記錄，并且根據(jù)記錄對(duì)于故障波形進(jìn)行診斷，可以為進(jìn)一步維修提供故障診斷支持。Df5000高壓變頻器還具有實(shí)用性強(qiáng)的通信功能。在df5000中擁有可以進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊的以太網(wǎng)，并且在變頻器內(nèi)置了多鐘網(wǎng)卡通信接口，可以實(shí)時(shí)與后臺(tái)控制中心取得聯(lián)系。

2“一拖二”技術(shù)

本文進(jìn)行案例分析的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)6kV和355kW在運(yùn)行狀態(tài)下完全一致。這樣就可以采用“一拖二”的方法對(duì)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的頻率加以改造。具體措施就是在原有的引風(fēng)機(jī)中增加一套df5000高壓變頻器，這樣對(duì)于引風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不僅可以避免兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)林濾不長(zhǎng)一智的問題。還能夠保證爐膛內(nèi)的壓力趨于平穩(wěn)。

2.1主回路

對(duì)于主回路的改造要保證變頻器在發(fā)生故障時(shí)，還能夠是的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)能夠正常的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，保證鍋爐正常的生產(chǎn)。對(duì)于新改進(jìn)的系統(tǒng)中增加了電源柜、變頻器以及切換柜等。能夠保證電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，高壓變頻器與高壓電源之間互相間隔，這樣才能使得維修順暢。

2.2控制回路

通過對(duì)變頻器的改造，使得原控制回路系統(tǒng)充當(dāng)備用控制系統(tǒng)，還能夠保證高壓變頻器能夠?qū)τ谧冾l器記性的事實(shí)監(jiān)控，從而是想對(duì)于引風(fēng)機(jī)的控制。與此同時(shí)，變頻器控制系統(tǒng)與dcs系統(tǒng)記性連接。這樣就可以保證dcs的操控人員對(duì)于變頻器的造作趨于簡(jiǎn)單、高效、安全。而且，還能夠保證dcs系統(tǒng)可以對(duì)變頻器以及電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障處理進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

通過對(duì)于dcs系統(tǒng)和變頻器系統(tǒng)進(jìn)行的頻率運(yùn)行自動(dòng)切換，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐在正常運(yùn)行中還能夠根據(jù)能源的利用進(jìn)行工頻與變頻的自動(dòng)切換，而且不產(chǎn)生無關(guān)的干擾。在改造過程中，變頻器系統(tǒng)與dcs系統(tǒng)的信號(hào)接口數(shù)量要相符合。

經(jīng)過“一拖二”系統(tǒng)改造之后，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行要比工頻運(yùn)行時(shí)節(jié)省50.48%的能源資源。同時(shí)。在高壓變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速方式后。還會(huì)帶來三中潛在收益。

（1）對(duì)于原有的設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，推廣使用變頻調(diào)速，這樣能夠?qū)τ谝L(fēng)機(jī)的品質(zhì)起到提升的作用。還能夠避免對(duì)于擋板調(diào)節(jié)所引起的振動(dòng)。同時(shí)，升級(jí)了原有的引風(fēng)機(jī)的頻率?？梢越档头蹓m顆粒對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片以及擋板的磨損，對(duì)設(shè)備祈禱保護(hù)的作用，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間，降低維修成本。

（2）在對(duì)于原有設(shè)備改造升級(jí)之后，對(duì)于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊減小。通過高壓變頻器的調(diào)節(jié)可以降低電機(jī)啟動(dòng)電流，從而延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，保護(hù)電網(wǎng)不受沖擊。

提高電機(jī)運(yùn)行的功率性能。在對(duì)于變頻電壓器改造之后。電機(jī)的運(yùn)行功率得到有效的控制，從而降低無功耗時(shí)的電量使用。

3變頻器改造的意義和影響

3.1現(xiàn)實(shí)狀況

在2003年6月份，該廠的鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻調(diào)速的改造。在這一時(shí)期變頻器工作運(yùn)轉(zhuǎn)正常，而且各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均滿足了設(shè)計(jì)要求。但是在運(yùn)行期間變頻器出線一次由于單元模塊測(cè)溫度超高引起的故障。發(fā)生故障的單元模塊會(huì)自動(dòng)切換成旁路工作模式，保證了變頻器正常持續(xù)的工作。經(jīng)過事故后的調(diào)差分析，認(rèn)為是測(cè)溫元件受到干擾所產(chǎn)生的誤報(bào)所知。在以后的鍋爐例行維護(hù)的過程中，該廠對(duì)于變頻器的控制程序進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，增加了抗干擾的功能，從而降低了誤報(bào)故障。由于變頻器的正常啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低，所以在啟動(dòng)過程中要保證單元模塊避產(chǎn)生過流故障。鍋爐在引風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)行特殊工作，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)會(huì)由于風(fēng)門有縫隙而出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)的情況，這種情況下如果不加以檢查而直接啟動(dòng)變頻器的話，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)過流。從而無法啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)的情況，這種問題的解決方式就是在變頻器啟動(dòng)器提前將引風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，等到引風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)之后在啟動(dòng)變頻器。引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造之后，可以對(duì)引風(fēng)機(jī)的效果進(jìn)行測(cè)量。

3.2實(shí)際意義

通過測(cè)試，在對(duì)于引風(fēng)機(jī)改造之后，引風(fēng)機(jī)的工作效率大幅度提高。由改造前型號(hào)1引風(fēng)機(jī)功率由288.skw降低至162.0kW，型號(hào)2引風(fēng)機(jī)的電功率由273.4kw降低至167.1kw，兩者之間共同節(jié)省了233.lkw，節(jié)能效益達(dá)到4115%。與改造前的效益相比基本相符合。而且從實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果來看，引風(fēng)機(jī)的電耗要比改造前的電耗降低了57萬kw·h。節(jié)能環(huán)保的目的達(dá)到了。通過連續(xù)幾個(gè)月的觀察顯示，引風(fēng)機(jī)經(jīng)過變頻改造之后的工作性能十分穩(wěn)定。采用變頻器之后，對(duì)于凝結(jié)水泵的工作效率有了大幅度的提高，完全可以達(dá)到符合現(xiàn)場(chǎng)工作情況的工藝水平。與此同時(shí)。對(duì)于引風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，這樣就會(huì)大大降低電機(jī)的直接啟動(dòng)產(chǎn)生的絕緣損壞。通過任意的調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，不僅能夠延長(zhǎng)電機(jī)的整體使用壽命，還能夠簡(jiǎn)化人工操作。使整體的設(shè)備壽命大幅度提高。對(duì)于介于大量的能源資源提到了不可低估的作用，給整個(gè)工廠以至于全社會(huì)的能源資源可持續(xù)利用提供了技術(shù)致辭，為社會(huì)創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)收益。如果對(duì)于引風(fēng)機(jī)的高壓變頻改造中采用“一拖二”的方法，就會(huì)大幅度減少中小功率電動(dòng)機(jī)的投資回收期，從而降低經(jīng)濟(jì)成本，使得高壓變頻器對(duì)于引風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，高壓變頻器應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)機(jī)中具有十分廣闊的前景。在節(jié)能環(huán)保的意義上具有十分大的潛力。

4結(jié)語(yǔ)

我國(guó)目前正處于能源利用轉(zhuǎn)型期，要切實(shí)加快能源的利用率和可持續(xù)性就必須對(duì)于傳統(tǒng)的高壓電動(dòng)機(jī)加以改造。使其能夠真正的充分利用能源資源。對(duì)于df5000高壓變頻器的改造“一拖二”的方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的消耗減少，還能夠?qū)τ阱仩t的溫度控制達(dá)到十分精確的控制。在功耗降低、操作簡(jiǎn)化的條件下。是的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)水平有了大幅度提升。對(duì)于傳統(tǒng)鍋爐中引風(fēng)機(jī)存在的系統(tǒng)保護(hù)、飛車啟動(dòng)等一系列連鎖問題進(jìn)行了完美的解決，保證了經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。如果對(duì)于引風(fēng)機(jī)的高壓變頻改造中采用“一拖二”的方法，就會(huì)大幅度減少中小功率電動(dòng)機(jī)的投資回收期，從而降低經(jīng)濟(jì)成本，使得高壓變頻器對(duì)于引風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)。高壓變頻器應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)機(jī)中具有十分廣闊的前景。在節(jié)能環(huán)保的意義上具有十分大的潛力。

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