27北京大力浩然論文

1、全國火電600MW機(jī)組技術(shù)協(xié)作會第十三屆年會論文集 電氣液電阻調(diào)速器在脫硫增壓風(fēng)機(jī)節(jié)能改造上的應(yīng)用梁建民李濤邵曉紅（1浙江長興發(fā)電有限責(zé)任公司；2北京大力浩然工業(yè)控制技術(shù)有限公司）【摘 要】液電阻調(diào)速器作為大型風(fēng)機(jī)、水泵的流量調(diào)節(jié)手段，在冶金、煤礦、建材等行業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。由于這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠且投資少，節(jié)能效果也比較明顯，近年來在電力行業(yè)逐步進(jìn)入試用。我公司于2006年#2機(jī)組小修期間實(shí)施了#2爐脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用科技項(xiàng)目，就是采用液電阻調(diào)速器。本文對項(xiàng)目實(shí)施中的設(shè)備選型、調(diào)速器的工作原理、實(shí)施的方案、與DCS系統(tǒng)接口以及項(xiàng)目實(shí)施后的節(jié)能效果做了較為詳細(xì)地

2、介紹。該項(xiàng)目的實(shí)施為解決電廠輔機(jī)調(diào)速提供了技術(shù)儲備。【關(guān)鍵詞】增壓風(fēng)機(jī)液電阻調(diào)速DCS系統(tǒng)節(jié)能浙江長興發(fā)電有限責(zé)任公司裝機(jī)容量4×300MW脫硫火電機(jī)組，脫硫裝置在入口處配有煙氣增壓風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)均采用定速運(yùn)行、入口擋板調(diào)節(jié)煙氣量（確保入口煙氣壓力為一設(shè)定值-260Pa）的運(yùn)行方式。風(fēng)機(jī)入口擋板調(diào)節(jié)開度隨著機(jī)組負(fù)荷變化而變化，即增壓風(fēng)機(jī)的負(fù)載隨著煙氣流量的變化而變化。改造前機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時，增壓風(fēng)機(jī)的入口擋板開度在55-70%之間，帶低負(fù)荷時，擋板開度更小，煙道阻力大，節(jié)流損失比較大，其耗電量對脫硫廠用電的影響也非常大。另外，頻繁的擋板調(diào)節(jié)，導(dǎo)致?lián)醢宓目煽啃韵陆担仍黾恿司S護(hù)工作量，又影

3、響了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。為解決上述問題，實(shí)現(xiàn)增壓風(fēng)機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我們在理論分析基礎(chǔ)上，再進(jìn)行多方調(diào)研、比較幾種調(diào)速方法后，確定#2爐脫硫增壓風(fēng)機(jī)采用液電阻調(diào)速節(jié)能方案，作為科技項(xiàng)目實(shí)施攻關(guān)，在2006年#2機(jī)組小修期間對#2爐的脫硫增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造，即增壓風(fēng)機(jī)擋板全開，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來滿足煙氣量的輸送。下面對風(fēng)機(jī)調(diào)速改造中的設(shè)備選型、液電阻調(diào)速器的工作原理、改造的具體方案、改造后設(shè)備的節(jié)能效果和設(shè)備的可靠性及存在問題進(jìn)行分析、介紹。1增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造可行性分析從機(jī)務(wù)角度看，將風(fēng)機(jī)由定速改調(diào)速運(yùn)行不存在問題，但從節(jié)能的效果分析是否有實(shí)現(xiàn)的可能，因?yàn)樵鰤猴L(fēng)機(jī)是軸流風(fēng)機(jī)，本身效率較高。節(jié)能空間理

4、論分析。脫硫增壓風(fēng)機(jī)選用成都電力機(jī)械廠引進(jìn)德國KKK公司的靜葉可調(diào)高效率軸流式風(fēng)機(jī)，詳細(xì)參數(shù)如下表：序號名稱指標(biāo)（參數(shù)）1增壓風(fēng)機(jī)型式：靜葉可調(diào)軸流式、流量：1070659Nm3h型號：AN35e6（V194°）、全壓：3662Pa轉(zhuǎn)速：580r/min、效率：84.5%2電動機(jī)型號：YKK900-10 額定功率：2650KW、額定電壓：6KV從廠家提供的風(fēng)機(jī)性能曲線及風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)參數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)由德國KKK公司引進(jìn)的該風(fēng)機(jī)的效率在整個運(yùn)行范圍內(nèi)變化很大，其變化范圍85.1%42.0%，比常用的離心式風(fēng)機(jī)的效率變化范圍大的多。并且其風(fēng)壓對效率的影響很大，因此在采用風(fēng)機(jī)調(diào)速時，在風(fēng)門全開

5、保持風(fēng)量不變的情況下由于風(fēng)壓的降低，因此其效率也會相應(yīng)的降低，造成節(jié)能空間由于效率的降低而縮小。但其節(jié)能空間有多大，我們依照風(fēng)機(jī)的性能曲線和選型設(shè)計(jì)參數(shù)表對其理想的調(diào)速狀態(tài)下的節(jié)能效果進(jìn)行了核對性計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在額定的9050時，其平均節(jié)電效率仍然有 20左右的空間，從節(jié)能降耗的前提出發(fā)，同時考慮增壓風(fēng)機(jī)功率較大，應(yīng)當(dāng)考慮其的節(jié)能效果，即增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造是可行的。2增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速方法選擇根據(jù)理論分析結(jié)果，同時考慮投資回收期，增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速方法選擇原則為投資省、結(jié)構(gòu)簡單、安全運(yùn)行可靠的調(diào)速方法。目前，發(fā)電廠大型風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)常用的方法從電氣角度主要有液電阻調(diào)速、內(nèi)饋調(diào)速和變頻調(diào)速。內(nèi)饋調(diào)速

6、：內(nèi)饋調(diào)速電機(jī)是在標(biāo)準(zhǔn)系列繞線型電動機(jī)的定子上增設(shè)了一套稱為調(diào)節(jié)繞組的三相對稱繞組，而將原來的定子繞組稱為主繞組。內(nèi)饋調(diào)速屬繞線型電機(jī)轉(zhuǎn)子串附加電勢進(jìn)行調(diào)速的理論范疇，該附加電勢就是由調(diào)節(jié)繞組從主繞組感應(yīng)過來的電勢所提供的，通過變流系統(tǒng)將該電勢串入電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，改變其串入電勢的大小即可實(shí)現(xiàn)調(diào)速，同時，調(diào)節(jié)繞組吸收轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差功率，并通過與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生正向的拖動轉(zhuǎn)矩，這就使電機(jī)從電網(wǎng)吸收的有功功率減少，主繞組的有功電流隨轉(zhuǎn)速正比變化，達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的。其特點(diǎn)效率高與變頻調(diào)速相當(dāng)，投資低于變頻調(diào)速，調(diào)速范圍和調(diào)速精度不及變頻調(diào)速與液體電阻調(diào)速相當(dāng)。缺點(diǎn)是整個電機(jī)要更換，同時運(yùn)行可靠

7、性有待于驗(yàn)證。變頻調(diào)速：是目前比較流行和采用的一種調(diào)速方法，其原理不再重述。變頻調(diào)速方法具有調(diào)速效率高，調(diào)速范圍大、轉(zhuǎn)速控制精確等特點(diǎn)，已在風(fēng)機(jī)調(diào)速上廣泛使用。但高壓變頻器造價高，同時由于冷卻方式為風(fēng)冷，所以對環(huán)境要求也高，占地面積大，而且由于其技術(shù)復(fù)雜，使得維護(hù)檢修困難，運(yùn)行費(fèi)用也比較高。從省內(nèi)已投運(yùn)的應(yīng)用于風(fēng)機(jī)的高壓變頻器看，無論進(jìn)口還是國產(chǎn)都發(fā)生過不明原因的跳閘故障。液電阻調(diào)速-繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈串入可變電阻的調(diào)速。繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈串入可變電阻的調(diào)速方法由來已久，特別是廣泛使用在大型電機(jī)的啟動過程，目前在電機(jī)調(diào)速控制上也逐步得到應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以及對國外可變電阻器的消化和

8、吸收，國產(chǎn)化的適用于調(diào)速的新一代可變電阻器液電阻調(diào)速器已廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)。此種調(diào)速方法具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、占地面積小、對環(huán)境沒有特殊要求的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是只適用于繞線式三相異步電機(jī)，對鼠籠式電機(jī)需對電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行改造。液電阻調(diào)速與內(nèi)饋調(diào)速、高壓變頻器調(diào)速方案相比，具有如下特點(diǎn)： 投資少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于變頻調(diào)速和內(nèi)饋調(diào)速； 無級調(diào)速，調(diào)節(jié)的線性度好，易于實(shí)現(xiàn)與DCS的連接，兼作電機(jī)的軟啟動器，改善電機(jī)的軟啟動性能； 因?yàn)閷儆诩冸娮栊再|(zhì)，沒有變頻調(diào)速的諧波污染； 體積小、布置靈活，安裝方便。且由于用水進(jìn)行冷卻，所以對布置環(huán)境沒有特殊要求,特別適合風(fēng)機(jī)、水泵類的節(jié)能改造項(xiàng)目； 調(diào)速器發(fā)生故障，可自動切全

9、速運(yùn)行，無需停運(yùn)風(fēng)機(jī)，可靠性優(yōu)于變頻調(diào)速和內(nèi)饋調(diào)速； 液阻調(diào)速器只適用于繞線式電機(jī)，鼠籠式電機(jī)須要改造成繞線式電機(jī)； 由于串入電阻發(fā)熱浪費(fèi)部分能量，所以調(diào)速效率低于變頻調(diào)速和內(nèi)饋調(diào)速；綜上所述，液阻調(diào)速器具有結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，并且投資少，占地面積小，對環(huán)境沒有要求，無諧波不污染電網(wǎng)，更重要的是運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作小等特點(diǎn)。所以，我們認(rèn)為液體電阻調(diào)速方案用于電廠增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3液電阻調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理根據(jù)三相異步電動機(jī)的工作原理，其同步轉(zhuǎn)速為：n=(1-s)n0=(1-s)60f/p，式中n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，s為轉(zhuǎn)差率，f為電源頻率，p為電機(jī)的極對數(shù)，n0為旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。

10、由此可見，要想實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的變轉(zhuǎn)速運(yùn)行，只要改變電動機(jī)電源頻率f、電機(jī)轉(zhuǎn)差率s、電機(jī)極對數(shù)p三個參數(shù)即可。液電阻調(diào)速器的工作原理就是通過改變轉(zhuǎn)差率s來實(shí)現(xiàn)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串接可變電阻，不同的電阻值，對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)差率，電阻值越大，轉(zhuǎn)差率越大，則電機(jī)轉(zhuǎn)速越低；串接電阻越小，轉(zhuǎn)差率越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高；電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串接電阻為零時，電機(jī)為額定轉(zhuǎn)速。所以通過改變串接在繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈的電阻值實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行，這就是液體電阻調(diào)速器調(diào)速的基本原理。液電阻調(diào)速器的結(jié)構(gòu)原理框圖如圖1所示。由圖可知，通過電動執(zhí)行器帶動傳動軸，升降液組箱內(nèi)的動極板來改變動、靜極板間的距離，從而改變兩極板之間的電阻值

11、大小，以達(dá)到改變電機(jī)的轉(zhuǎn)差率s的目的，實(shí)現(xiàn)了改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子電流通過液電阻所產(chǎn)生的熱量，由液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行交換散熱，保持液電阻正常工作溫度。圖1 調(diào)速器結(jié)構(gòu)原理框圖冷卻水YX節(jié)能冷卻泵接電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組液阻箱動極板靜下極板電動執(zhí)行器機(jī)提升鋼絲傳動軸 4增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速方案的實(shí)施確定了液電阻調(diào)速器作為增壓風(fēng)機(jī)的調(diào)速方法，接下來的工作就是根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行要求選擇合適的液電阻調(diào)速器及確定其控制策略。具體工作主要有：4.1增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)的改造由于液電阻調(diào)速器只適用于繞線式電機(jī)，所以對原來的鼠籠型增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)必須進(jìn)行改造。電機(jī)改造工作由電機(jī)制造廠負(fù)責(zé)，主要內(nèi)容有：電機(jī)定子不變，將鼠籠

12、型電機(jī)轉(zhuǎn)子抽出不用，重新設(shè)計(jì)制造與電機(jī)定子匹配的繞線型電機(jī)轉(zhuǎn)子，組成新的繞線式電機(jī)。要求改造后的電機(jī)性能不變，滿足GB755-87旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求和GB755-200旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能的要求。由于不改變電機(jī)與風(fēng)機(jī)的連接尺寸、也不改變電機(jī)基礎(chǔ)安裝尺寸，所以改造后的電機(jī)可直接安裝就位。改造前后電機(jī)參數(shù)表：序號名 稱技術(shù)參數(shù)（改造前）技術(shù)參數(shù)（改造后）1電動機(jī)型號YKK900-10YRKS900-102額定容量（kW）2650KW2650KW3額定電壓/相數(shù)/頻率6KV/3相/50HZ6KV/3相/50HZ4額定轉(zhuǎn)速（r/min）5975975啟動電壓80%Un80%Un6絕緣等級FF7工作系數(shù)

13、1.01.08額定工作系數(shù)時的溫升80K80K9外殼防護(hù)等級IP54IP5410戶內(nèi)或戶外戶外戶外11加速時間34秒34秒12額定定子電流315A315A13轉(zhuǎn)子電壓1347V14轉(zhuǎn)子電流1191.6A15轉(zhuǎn)子起動電流額定滿載電流的1.3倍16轉(zhuǎn)子型式鼠籠式繞線式17起動轉(zhuǎn)矩（%）118%118%18最大轉(zhuǎn)矩（%）242%242%19滿載效率（ %）/最大損耗值（kW）96%95.5%203/4載效率（ %）/最大損耗值（kW）96%95%211/2效率（ %）/最大損耗值（kW）95.5%95%22滿載功率因素0.860.85233/4載功率因素0.830.82241/2載功率因素0.760

14、.725電機(jī)通風(fēng)（冷卻）形式空-空IC81W空-水冷卻器26冷卻器材質(zhì)銅管27冷卻器運(yùn)行工況冷卻水溫度35，工作壓力0.10.4MPa 流量40-46T/h28集電環(huán)表面溫度8029集電環(huán)碳刷J20430電機(jī)測速測速范圍01000 r/min4.2液體電阻調(diào)速器的選擇根據(jù)市場調(diào)研液電阻調(diào)速器選擇與北京大力浩然工業(yè)控制技術(shù)有限公司合作開發(fā)生產(chǎn)，對其結(jié)構(gòu)、控制性能提出具體要求，主要有：液電阻調(diào)速器極板采用合金航空材料，不腐蝕、不電解、壽命長，可在不維護(hù)的情況下使用20年以上；電液箱及內(nèi)桶均采用進(jìn)口材料，具有耐腐蝕（堿性）、絕緣（交流28000V）、抗沖擊、不變形、耐高溫（長期可耐受120），終身免

15、維護(hù)，壽命至少30年以上；調(diào)速控制系統(tǒng)納入脫硫DCS系統(tǒng)； 液電阻調(diào)速器參數(shù)如下表：序號名 稱技術(shù)參數(shù)1額定容量（kW）3200kW2控制電壓/相數(shù)/頻率380V/三相四線/50Hz3額定工作時液體的溫升15 4外殼防護(hù)等級IP545戶內(nèi)或戶外戶外6工作環(huán)境環(huán)境溫度：-15 +507液體電阻調(diào)速裝置長期工作（電機(jī)轉(zhuǎn)子）電流1191.6×1.1A8液體電阻調(diào)速裝置長期工作（電機(jī)轉(zhuǎn)子）電壓1347×1.1V9液體電阻調(diào)速范圍50%100%電機(jī)額度轉(zhuǎn)速10調(diào)速精度2%11調(diào)速響應(yīng)時間（零到額定轉(zhuǎn)速時間）60S(0100%);調(diào)節(jié)范圍內(nèi)時間不得大于40S12調(diào)速控制信號420mA

16、DC13轉(zhuǎn)子起動電流（額定電壓下）額定滿載電流的1.3倍14電阻器的電氣間隙120mm15爬電距離200mm16電阻液蒸餾水或軟化水或靜置過的開水17電阻液冷卻器型號、容量BR0.20A-30m²4.3液電阻調(diào)速器和脫硫DCS系統(tǒng)的連接4.3.1液電阻調(diào)速系統(tǒng)與脫硫DCS系統(tǒng)連接信號如下表序號DCS輸入信號（開關(guān)量）DCS輸入信號（模擬量）DCS輸入信號（Pt100信號）DCS輸出信號（開關(guān)量）1上行程電機(jī)轉(zhuǎn)速3路電阻液溫度2路允許合閘2下行程電機(jī)轉(zhuǎn)子電流全速運(yùn)行3超程極板開度嚴(yán)重故障4液位投/撤電加熱5冷卻水流極板上行6電解液流量極板下行7循環(huán)泵控制方式選擇1、2#循環(huán)泵開/停8循

17、環(huán)泵狀態(tài)9全速接觸器狀態(tài)10檢修用刀開關(guān)狀態(tài)11電機(jī)開關(guān)狀態(tài)其DCS控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。冷卻水泵M圖2調(diào)速器控制系統(tǒng)框圖脫硫DCS系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)入口壓力或流量速度傳感器電流變送器380V 水溫傳感器就地控制柜電動執(zhí)行器M6KV R電機(jī)4.3.2DCS控制邏輯組態(tài) 。主要有如下控制對象：l 允許合閘控制（液阻投入）。l 全速運(yùn)行控制。a、嚴(yán)重故障輸出控制。b、極板上升控制。c、極板下降控制。d、冷卻循環(huán)泵控制。e、電加熱控制。f、增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速自動控制（PID）。4.3.3增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動控制：通過控制增壓風(fēng)機(jī)的極板距離而改變阻值，從而控制增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速給定值大于反饋值時，極板向下移動

18、，當(dāng)給定值與反饋值大致相等時，極板停止移動。當(dāng)給定值小于反饋值時，極板向上移動，當(dāng)給定值與反饋值大致相等時，極板停止移動。設(shè)自動/手動切換，在手動控制時，運(yùn)行人員可手動升、降轉(zhuǎn)速，自動時，給定值來自目標(biāo)轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速可手動設(shè)定，也可來自上級液阻風(fēng)壓自動。液阻風(fēng)壓自動控制：風(fēng)機(jī)風(fēng)壓自動生成目標(biāo)轉(zhuǎn)速，在增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動時，控制增壓風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)前原煙氣壓力，設(shè)自動/手動切換，手動時，運(yùn)行人員可手動設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，自動時，根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)前原煙氣壓力與目標(biāo)煙氣壓力的偏差，PID自動輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)速。5增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造后的效益評估為了檢驗(yàn)增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造后的運(yùn)行效果和節(jié)能情況，我們委托浙江省能源監(jiān)

19、測中心對該項(xiàng)目進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測，結(jié)果如下表。 #2爐增壓風(fēng)機(jī)改造前后耗功比較（相同運(yùn)行方式和相同工況下）監(jiān)測依據(jù)GB/T16664-96監(jiān)測日期2006年12月19日監(jiān)測結(jié)果 發(fā)電機(jī)監(jiān)測項(xiàng)目負(fù)荷情況(MW)300250200180增壓風(fēng)機(jī)靜葉調(diào)節(jié)運(yùn)行1.8801.5501.4101.440增壓風(fēng)機(jī)液電阻調(diào)速運(yùn)行1.6751.3641.2301.228節(jié)電率%10.912.012.814.7從表1結(jié)果可以看出平均節(jié)電率為12.6%，按2005年#2機(jī)組全年發(fā)電量208686萬度計(jì)算，增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行平均耗電率占發(fā)電量的0.79-0.8%左右，脫硫投運(yùn)率按98%計(jì)算，增壓風(fēng)機(jī)年節(jié)約效益計(jì)算（每度電按0.

20、4元計(jì)算）：增壓風(fēng)機(jī)年節(jié)約電量=208686*98%*0.8%*12.6%=206.2（萬度）增壓風(fēng)機(jī)年節(jié)約費(fèi)用=0.4*206.15=82.5 (萬元)。從以上的數(shù)據(jù)可以看出，改造后的節(jié)能效果還是比較明顯的，特別在低負(fù)荷情況下節(jié)能效果更為顯著。6使用情況#2爐脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目截止2007年2月底已連續(xù)運(yùn)行近半年，液電阻調(diào)速系統(tǒng)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)品質(zhì)較好，滿足現(xiàn)場運(yùn)行要求。7結(jié)束語從#2爐脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)施效果看，以其良好的可靠性和明顯的節(jié)能效果得到了驗(yàn)證，其較高的性價比，不僅使投資回收期短（一般一年左右），而且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟起動（起動電流不超過1.3Ie

21、），延長了電機(jī)和軸承的使用壽命，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，減輕了維護(hù)人員的工作量。同時，該項(xiàng)目的研究為解決電廠輔機(jī)調(diào)速提供了技術(shù)儲備。隨著省內(nèi)新上機(jī)組增多，機(jī)組利用小時將大幅下降，將出現(xiàn)低負(fù)荷長期運(yùn)行工況，則其節(jié)能效果會更加顯著。浙江電力試驗(yàn)研究院脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目試驗(yàn)報(bào)告2007年8月【摘要】本試驗(yàn)是對長興發(fā)電廠#3爐脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目節(jié)能效果進(jìn)行測試，本報(bào)告詳述了測試內(nèi)容、測試方法、測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果等【關(guān)鍵詞】長興發(fā)電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究1前言1.1項(xiàng)目說明脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目是長興發(fā)電有限責(zé)任公司實(shí)施的節(jié)能科技項(xiàng)目。主要內(nèi)

22、容是將脫硫增壓風(fēng)機(jī)由定速運(yùn)行、入口擋板調(diào)節(jié)煙氣量（確保入口煙氣壓力為一設(shè)定值-260Pa）的運(yùn)行方式改為液體電阻控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的變速運(yùn)行方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制量為風(fēng)機(jī)入口的煙氣流量。項(xiàng)目包括電機(jī)改造、液體電阻調(diào)速器設(shè)計(jì)制造、控制策略設(shè)計(jì)和控制模型的建立。項(xiàng)目于2007年4月在該公司#3機(jī)組脫硫增壓風(fēng)機(jī)上投運(yùn)。本次測試是受長興發(fā)電有限責(zé)任公司委托，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目節(jié)能效果進(jìn)行測試。1.2設(shè)備簡介浙江長興發(fā)電有限責(zé)任公司#3鍋爐為北京巴·威公司生產(chǎn)的B&W B-1025/17.5-M亞臨界自然循環(huán)鍋爐，鍋爐煙氣系統(tǒng)尾部配有一套由浙江省電力設(shè)計(jì)院和浙江省天地環(huán)保工

23、程有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的濕法煙氣石灰石石膏脫硫系統(tǒng)。脫硫裝置的煙氣處理能力為鍋爐100%BMCR工況時的煙氣量。增加煙氣濕法脫硫后，鍋爐煙氣系統(tǒng)輔機(jī)由兩臺并列運(yùn)行引風(fēng)機(jī)和一臺增壓風(fēng)機(jī)組成，引風(fēng)機(jī)型式為動葉可調(diào)軸流式、型號SAF26.6-15-1、額定功率1600KW；脫硫增壓風(fēng)型式為可調(diào)速軸流式、型號AN35E6、額定功率2650KW，可調(diào)轉(zhuǎn)速區(qū)間為：390r/min-590r/min。序號名稱指標(biāo)（參數(shù)）1增壓風(fēng)機(jī)型式：靜葉可調(diào)軸流式、流量：1070659Nm3h型號：AN35e6（V194°）、全壓：3662Pa 轉(zhuǎn)速：580r/min100%負(fù)荷風(fēng)機(jī)效率：84.5%、軸功率：183

24、9KW2電動機(jī)型號：YKK900-10、IP54、功率因數(shù)：0.84額定功率：2400 KW（改造前2650KW）額定電壓：6KV 額定電流：315A冷卻方式：IC81W（改造前IC611）絕緣等級：F級、轉(zhuǎn)速：597r/min3液體電阻調(diào)速裝置型號：YQT-DL-3200KW 調(diào)速范圍：40%100%額定轉(zhuǎn)速調(diào)速精度：2%1.3試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目節(jié)能效果進(jìn)行檢測。1.4試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)本次試驗(yàn)依照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程GB1018488及電站鍋爐風(fēng)機(jī)現(xiàn)場性能試驗(yàn)DL/T 469-2004中相關(guān)部分相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行及數(shù)據(jù)的記錄、處理和計(jì)算。2試驗(yàn)

25、方法因增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況比較復(fù)雜，其與鍋爐引風(fēng)機(jī)串接在一起，風(fēng)機(jī)負(fù)載不僅與煙氣流量有關(guān)，而且與風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力有關(guān)。如采用改造前后實(shí)際運(yùn)行工況比較，一是測試時間很長，二是要保證前后二種測試工況相同非常困難。另外，此次項(xiàng)目實(shí)施過程中設(shè)備改動較大，特別是電機(jī)功率的降低，與改造前#3增壓風(fēng)機(jī)對比基礎(chǔ)已不存在。為了檢驗(yàn)增壓風(fēng)機(jī)調(diào)速改造后的運(yùn)行效果和節(jié)能情況，經(jīng)與電廠方協(xié)商，我們對該項(xiàng)目進(jìn)行了機(jī)組間相同運(yùn)行方式和相同工況下的現(xiàn)場對比監(jiān)測。長興發(fā)電有限責(zé)任公司#3、4機(jī)組是該公司二期公司分別于2005年11月和2006年5月投產(chǎn)，機(jī)組性能和設(shè)備配置完全相同。所以，影響測試準(zhǔn)確性主要是運(yùn)行參數(shù)，如風(fēng)量、氧量控制和

26、空預(yù)器差壓、GGH差壓。為此，為了測試準(zhǔn)確性，必須要求二臺鍋爐、脫硫系統(tǒng)運(yùn)行工況一致。2.1試驗(yàn)計(jì)量點(diǎn)示意圖 2.2試驗(yàn)設(shè)備序號設(shè)備名稱型號精度等級數(shù)量1三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表CL3110.21臺2三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表JX190510.21臺3數(shù)字式電度表DSS496X1.04測試選取300MW、240MW、200MW、150MW四個負(fù)荷段進(jìn)行，每個負(fù)荷段二臺爐子參數(shù)調(diào)整趨于一致時穩(wěn)定運(yùn)行半小時以上同時讀取數(shù)據(jù)。同時在二臺增壓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)安裝電能計(jì)量表，讀取試驗(yàn)階段的累計(jì)電量。2.3測試具備條件2.3.1#3增壓風(fēng)機(jī)液阻調(diào)節(jié)運(yùn)行，#4增壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)運(yùn)行。2.3.2測試時二臺機(jī)組的鍋爐燃煤煤種相同，四臺

27、磨運(yùn)行。2.3.3測試時二臺機(jī)組的鍋爐在不同的負(fù)荷段總風(fēng)量、氧量控制盡可能趨于一致。2.3.4測試時二臺機(jī)組的脫硫系統(tǒng)運(yùn)行工況相同，三臺漿液循環(huán)泵運(yùn)行，漿液濃度盡可能趨于一致。3試驗(yàn)結(jié)果測試選取300MW、240MW、200MW、150MW四個負(fù)荷段進(jìn)行，每個負(fù)荷段二臺鍋爐參數(shù)調(diào)整趨于一致時穩(wěn)定運(yùn)行半小時以上同時讀取數(shù)據(jù)。測試時間2007年8月12日000-900點(diǎn)。表一 各負(fù)荷段增壓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)功率負(fù)荷#3機(jī)組#4機(jī)組#3增壓風(fēng)機(jī)功率（kW）#3二臺引風(fēng)機(jī)功率（kW）#4增壓風(fēng)機(jī)功率（kW）#4二臺引風(fēng)機(jī)功率（kW）ABAB300MW1965.33687.0692.82058.67756.1

28、787.6240MW1401483.0500.11575586.4615.0200MW1153451.6463.41362491.2518.1150MW937.33411.2435.61234.67462.5503.9電量（二次值）（kWh）初值1.21.050.50.15.24.3終值2.91.81.32.16.15.25表二 測試時鍋爐和脫硫系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)總風(fēng)量T/h煤量T/h氧量空預(yù)器差壓KPaA側(cè)B側(cè)A側(cè)B側(cè)300MW#3鍋爐1171.9125.21.8232.3921.21.15#4鍋爐1201.1125.32.3382.0351.371.44240MW#3鍋爐983100.72.

29、6952.7010.900.87#4鍋爐1059102.83.5463.3111.111.17200MW#3鍋爐94085.213.8074.6870.790.78#4鍋爐94386.24.2814.0220.930.96150MW#3鍋爐81866.25.4346.6860.640.64#4鍋爐88667.45.9316.3410.850.90表三 測試時脫硫系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)GGH差壓PaA側(cè) B側(cè)漿液濃度#3增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速#4增壓風(fēng)機(jī)檔板開度凈煙氣側(cè)原煙氣側(cè)300MW#3脫硫6916451109533#4脫硫556484110576.4%240MW#3脫硫508.3469.51089447#

30、4脫硫428.9300109758%200MW#3脫硫458.7417.41104.3391#4鍋爐369.82591101.849%150MW#3鍋爐373323.91095391#4鍋爐336195109547%從表一、二、三中#3、4鍋爐運(yùn)行參數(shù)和脫硫運(yùn)行參數(shù)可以看出，煤量基本相同（互差在1%左右），漿液濃度基本相同（最大互差0.7%），脫硫GGH的凈煙氣側(cè)和原煙氣側(cè)差壓均是#3脫硫大于#4脫硫，#3鍋爐總風(fēng)量、空預(yù)器差壓均小于#4鍋爐。所以，煤量、漿液濃度對測試結(jié)果的影響可以忽略，而風(fēng)量、鍋爐空預(yù)器、脫硫GGH差壓對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響必須考慮。而#4鍋爐空預(yù)器差壓稍微偏大主要也是總風(fēng)量稍大引起（#3機(jī)組07年3月份檢修后投運(yùn)，#4機(jī)組07年5月份檢修后投運(yùn)），因此，對風(fēng)量互差引起的引風(fēng)機(jī)功率進(jìn)行修正，而空預(yù)器差壓不作修正。同時總風(fēng)量互差也會影響