高壓變頻器一拖二在鍋爐風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

1、高壓變頻器一拖二在鍋爐風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用虞鶴（青島后海熱電有限公司，山東青島）摘要：介紹了高壓變頻器“一拖二”方案對(duì)兩臺(tái)鍋爐的送風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，在改造過程中就地控制系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和保護(hù)連鎖遇到的問題及解決方案，操作規(guī)范的編制和改造成果。關(guān)鍵詞：高壓變頻器；一拖二；鍋爐風(fēng)機(jī)一、引言高壓變頻器因節(jié)能效果顯著，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣，因價(jià)格昂貴，在工況允許的情況下，采用“一拖二”方案，能夠有效降低項(xiàng)目投資，縮短回收成本。而相對(duì)成熟的一對(duì)一高壓變頻器，“一拖二”在實(shí)際應(yīng)用中容易碰到種種問題。本文就結(jié)合具體的高壓變頻器一拖二應(yīng)用到鍋爐風(fēng)機(jī)上進(jìn)行分析和探討。二、基本情況和改造方案1、基本情況青島后海熱

2、電有限公司1、2號(hào)鍋爐為130t/h的水煤漿鍋爐，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)型號(hào)相同，具體參數(shù)如下：（1）電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù):型號(hào)Y3551-4,額定功率315KW,額定電壓6KV,額定電流36.67A,轉(zhuǎn)速1481.7r/min。（2）送風(fēng)機(jī)銘牌參數(shù):型號(hào)JLG130-73B-NO14D,額定功率315KW，額定風(fēng)量157862m/h，轉(zhuǎn)速1450r/min。因兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)工況完全相同，且同時(shí)運(yùn)行的時(shí)間不長(zhǎng)，故采用“一拖二”方案，可以最大限度的降低投資成本，充分利用高壓變頻器的節(jié)能降耗、穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。2、改造方案系統(tǒng)改造后的一次回路如圖1所示，其中6106、6205為原系統(tǒng)高壓真空斷路器，點(diǎn)滑線內(nèi)為新增

3、高壓變頻器部分，KM為高壓斷路器，K為隔離刀閘。KM3與KM1、KM2互為連鎖，防止工頻電源反輸電；1KM1、1KM2與2KM1、2KM2互為連鎖，防止兩路變頻同時(shí)合閘?？蓪?shí)現(xiàn)單臺(tái)變頻或工頻運(yùn)行，一變一工同時(shí)運(yùn)行，兩臺(tái)工頻同時(shí)運(yùn)行多種運(yùn)行方案。設(shè)頻率跟蹤系統(tǒng)，變頻故障跳閘自動(dòng)切換工頻保護(hù)，確保變頻器故障后維持鍋爐運(yùn)行，也可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)變頻切換工頻操作。柜門加裝電子鎖，禁止帶電操作隔離刀閘和檢修?？蛇x擇就地或DCS控制啟停和頻率調(diào)節(jié)。圖1圖2三、就地控制系統(tǒng)因變頻器廠家對(duì)“一拖二”系統(tǒng)并不熟悉，原就地控制系統(tǒng)存在很多問題，其主要問題是兩臺(tái)鍋爐的變頻器高壓斷路器控制公用一套旋鈕，僅通過“1#爐/2#

4、爐”選擇旋鈕進(jìn)行切換控制，并且啟停采用旋鈕控制，操作麻煩且容易造成誤操作。經(jīng)與廠家研討，將控制方式改為圖2所示。將1#爐和2#爐的變頻、工頻合閘分開，用三位旋鈕，分別控制“變頻合閘”“空位”“工頻合閘”，啟?？刂朴蓡蝹€(gè)旋鈕改為兩個(gè)自復(fù)位開關(guān)，本地/遠(yuǎn)程控制和變頻器啟停按鈕為共用。改造完成后，操作大幅簡(jiǎn)化，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)操作互不影響。四、DCS系統(tǒng)和保護(hù)連鎖改造DCS系統(tǒng)保留原真空高壓斷路器的控制方式，新增高壓變頻器相關(guān)控制和狀態(tài)信號(hào)，包括變頻分合閘、變頻啟停、工頻分合閘等。原先鍋爐滅火保護(hù)的連鎖使用的是1#2#爐高壓電動(dòng)機(jī)的真空高壓開關(guān)信號(hào)，即開關(guān)斷開后，鍋爐滅火保護(hù)動(dòng)作。因新加入變頻器，重新設(shè)定

5、保護(hù)方式，遇到的難點(diǎn)是，變頻器啟動(dòng)、停止、電流等信號(hào)為1、2#爐共用，并且需要判斷電動(dòng)機(jī)處于變頻還是工頻運(yùn)行狀態(tài)。最后加入變頻器本身高壓斷路器開合信號(hào)做判斷條件，KM1、KM2、KM3同時(shí)變?yōu)榉珠l狀態(tài)，并延時(shí)3秒后（躲過變頻器故障變頻自動(dòng)切換工頻的情況），或者真空高壓開關(guān)變?yōu)榉珠l狀態(tài)判斷為送風(fēng)機(jī)停運(yùn)，鍋爐滅火保護(hù)動(dòng)作。五、編制操作規(guī)范因廠家未提供具體的操作規(guī)范，并且安裝完成后對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行了一定的改造，所以重新編制了#1、#2爐送風(fēng)機(jī)一拖二變頻系統(tǒng)操作運(yùn)行方案，主要包括啟動(dòng)前的檢查項(xiàng)目、具體操作步驟和順序，操作過程中的注意事項(xiàng)，故障狀態(tài)下的處理等。操作規(guī)范經(jīng)過了數(shù)次改編后定稿，比如一次在故障停

6、爐后，運(yùn)行人員再次啟運(yùn)變頻器，發(fā)現(xiàn)無(wú)法變頻啟動(dòng)。第二日前來(lái)檢查，發(fā)現(xiàn)按舊版操作規(guī)程操作到“變頻合閘”后，沒有等到“系統(tǒng)就緒燈”亮起就點(diǎn)“變頻啟動(dòng)”，造成變頻器啟動(dòng)失敗，因此在最新的操作規(guī)程中特別注明。六、項(xiàng)目改造實(shí)施效果項(xiàng)目改造完成后，經(jīng)實(shí)際測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)存在以下效益：1、送風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，根據(jù)DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)值，平均節(jié)電率約為50%。以2015年度運(yùn)行4個(gè)月時(shí)間計(jì)算，約節(jié)能190000kWh,節(jié)能效果顯著。2、提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，降低無(wú)功損耗，改造前，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)為0.85，使用高壓變頻器，功率因數(shù)能提高到0.95左右。3、降低起動(dòng)電流，減少對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊。工頻啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為額定電流的6-8倍，使用高壓變頻器啟動(dòng)，啟動(dòng)電流降至額定電流的2-3倍，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)壽命。六、結(jié)論通過變頻改造后，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，在改造過程中，逐步解決了鍋爐引風(fēng)機(jī)“一拖二”改造方案中的控制程序、系