关键词：送风机；变频；创新；节能

Abstract: China Resources Power (Hezhou) Co., Ltd. 2*1045MW units, each with 2 sets of adjustable axial flow fan for moving blades, in July 2017, the inverter of #1 unit was firstly transformed. The variable frequency transformation of the adjustable axial flow fan of the 1000MW class is the first time in the same industry in China. Due to the high reliability requirements of the blower, the automatic bypass is adopted in the design, and the air cooling system of the frequency conversion equipment adopts the air cooling system, which not only increases The equipment reliability, while also achieving secondary energy saving, greatly saves the operating cost of air conditioning. This paper introduces in detail the innovation and practice of the design, construction, operation mode and energy saving efficiency of the blower frequency conversion.

Key words: Blower; Frequency conversion; Innovation; Energy saving

【中图分类号】TN830.2 【文献标识码】B  【文章编号】1561-0330（2018）08-0000-00

1 引言

受经济增速放缓及广西区域水电多发等因素影响，我司投产以来负荷率持续下降，根据2016年机组负荷率（平均563MW）及对未来几年电力市场的预估，未来我司负荷率将会更低，虽然送风机为动叶调节轴流风机，但是由于负荷较低、风机动叶开度较小，大部分时间仍然工作在低效区，存在很大的节能空间。

2 设备概述

华润电力（贺州）有限公司2×1000MW机组锅炉是由东方锅炉厂制造的超超临界、直流、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天 II 型布置、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧方式锅炉，型号为DG3033/26.15-II2。设计煤种和校核煤种均为河南贫煤。

锅炉燃烧系统按配双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统设计。燃烧系统采用前后墙对冲燃烧，采用低NOx燃烧器。燃烧系统共布置有20只燃烬风喷口，48只燃烧器喷口，共68个喷口。燃烧器分3层，每层共8只，前后墙各布置24只。与E磨对应的后墙最下层燃烧器配置少油点火燃烧器。

每台机组配两台上海鼓风机厂生产的FAF28-14-1型动调轴流送风机，风机及配套电机参数如表1所示。送风机设计参数如表2所示。

由于负荷率低，运行期间动叶开度小，风机运行效率偏低，导致我司送风机单耗持续偏高，2016年邀请华润东北电力工程有限公司对#1机组送风机进行性能测试，测试结果表明满负荷是A、B送风机效率分别为66.29%和71.22%，低于设计值（87.4%），近三年送风机电耗相关数据如表3所示。

3 改造方案及设备布置

根据现场实际测量，本着改动最小、费用最低的原则，综合考虑设备安装位置、电缆长度、敷设通道等因素在1A送风机旁新建变频器配电室，每间变频器室内两台变频器背向布置。现场布置图如图1所示。

     

（1）设备散热：变频设备属大功率元件，散热对设备影响大。为保证设备稳定运行，采用空水冷却系统，每间配电室配备2台60kW水冷器，冷却水源引至厂内工业水。同时每台机配备10匹分体式空调作为紧急备用，空水冷系统的应用不仅降低了用电成本而且室内冷空气闭式循环，锅炉0米的灰尘无法进入，大大提高变频器本身使用寿命。空水冷系统图如图3所示。空水冷系统安装布置图如图4所示。

 

（2）变频装置保护配置：送风机原10kV电源开关QF保护配置不变，作为旁路运行方式的保护。在变频器上口开关柜QF2配置CSC241C保护装置作为变频方式运行的变压器主保护。变频装置主保护采用变频装置自身保护功能实现。

（3）紧急停机：变频装置自身带有紧急停机按钮。另外在电动机事故按钮上增加一副常开接点接至变频装置，电动机故障时就地同时切除变频装置。

4 控制及逻辑说明

4.1 变频切工频

送风机为锅炉的重要辅机，运行中跳闸很有可能造成锅炉跳闸，变频器故障跳闸自动切换为旁路运行，可保证机组的安全运行，但是要保证切换过程的顺利及参数平稳，需解决以下两个问题：

（1）变频切工频时两台风机出力匹配问题

变频器跳闸后何时合旁路开关？动叶是否需要关？关到多少合适？这些问题是切换成功的关键，如果变频器跳闸后立即合旁路开关，一方面由于电机本身的剩磁很大，会对电机造成较大的冲击，另一方面故障风机工频启动后出力大增，两台风机出力会出现严重不平衡现象，从而会引起风机“失速”、“喘振”导致风机过流跳闸，或者造成总风量及炉膛负压等参数大幅波动，从而导致锅炉灭火或威胁锅炉安全运行；如果变频器跳闸延时较长时间再合旁路开关会导致切换前总风量急剧下降，切换成功后总风量又急剧上升的情况，这也会导致锅炉风烟系统参数大幅波动，从而影响机组安全。

切换时如果动叶保持开度不变，切换后两台风机转速和出力很难匹配，亦会造成风机“失速”、“喘振”；如果动叶关闭过多又会导致切换后出力不足，两台风机亦会出现出力不匹配问题。

（2）风机ＲＢ问题

送风机变频器在变频切工频的过程中会出现工频和变频状态同时消失的短暂状态。此时应闭锁RB，保证不会因为切换过程中变频信号消失、工频信号未回而误发RB[1]；如果切换失败，又能够正常触发RB。

另外，在送风机运行过程中其他保护动作跳闸时，应该马上触发RB。

我司送风机变频切工频逻辑经过创新设计，并通过试验调整确定相关参数，有效解决了以上两方面问题，具体控制逻辑如为：变频器重故障时跳闸变频器入口开关QF2，发信号至DCS，超驰关故障风机动叶至预定开度（详见表四），超驰增加另一台送风机频率5 Hz，DCS延时2S跳闸变频器出口开关QF4，DCS延时7s在变频器进、出口开关均在分闸状态，且机组负荷＞520MW时合闸变频器旁路开关QF3；DCS延时8s，变频器出口开关与变频器旁路开关均在分闸位（切换失败）且机组负荷＞520MW时触发RB。

4.2 几种典型运行方式

正常运行期间两台送风机变频自动运行，动叶保持在80～85%开度，通过变频器自动，调节风机转速，调整氧量。

（1）工频运行方式

两台送风机均工频运行期间，保持原逻辑不变，通过风机动叶自动调节氧量。

（2）一台变频一台工频运行

变频器投入自动调节氧量，工频运行风机，手动调节动叶开度，调整两台风机出力平衡；

工频运行风机动叶投入自动调节氧量，变频运行风机手动调节转速，调整两台风机出力平衡；

动叶及变频器均手动控制；

尽量减少此方式运行时间，变频器检修时间较长时，利用低负荷时段将另一台送风机切换为工频运行。

5 节能效果

#1炉送风机自2017年8月变频改造至今运行已2个多月，设备运行可靠，无异常发生，受限于广西电力市场形势，改造完成后变频器一直未进行过高负荷考验，也无高负荷时运行数据。改造前、后低负荷阶段送风机耗电率及节电率如表5所示。

表5 改造前后送风机电流对比

负荷率（%） 日期 送风机耗电率（%） 节电率（%）

48.7 改造前（2017年5月28日） 0.21 66.6

47 改造后（2017年9月11日） 0.07

37.5 改造前（2016年5月） 0.26 73.1

36 改造后（2017年8月） 0.08

通过表5可以看出，送风机变频改造后48%负荷率时节电率在66.6%左右，36%负荷率时节电率在73.1%左右，节电效果显著。

6 结束语

本项目采用可靠性较高的进口品牌变频器，一拖一自动旁路配置，提高了送风机变频改造后的可靠性，确保改造后系统的安全稳定运行。冷却系统采用空水冷，大大节约了运行费用。同时由于空水冷系统为风系统闭式循环，有效避免锅炉0米灰尘大量吸入变频器室内，保证了变频器良好的工作环境，提高了变频器的使用寿命。送风机变频改造后50%负荷节电率在66.6%左右，节电效果显著，具有很好的经济价值和推广价值。为同类型动调轴流送风机的节能改造提供了参考。

参考文献

[1]张艳朵,常根周.邯峰电厂一次风机变频改造方案[Z].

作者简介

齐明震 （1982- ） 男 工程师 本科 工程师