合康變頻器在貴溪電廠動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

中電投江西分公司貴溪發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“貴溪電廠）設(shè)有兩臺(tái)640MW超臨界燃煤機(jī)組，每臺(tái)爐配置兩臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電源分別接于6kV工作1、2段，電機(jī)功率為1400kW。由于市場(chǎng)原因，機(jī)組長(zhǎng)期在70%負(fù)荷下運(yùn)行，因此具有較大的節(jié)能空間。本標(biāo)段為#1機(jī)組2臺(tái)送風(fēng)機(jī)加裝高壓變頻器的設(shè)計(jì)、供貨、安裝和調(diào)試，為EPC總包工程，合康變頻于2015年2月中標(biāo)。2015年3月20日破土動(dòng)工,4月25日變頻器機(jī)房完工，具備主設(shè)備就位條件，2015年5月15日前設(shè)備全部到貨。結(jié)合#1機(jī)組檢修期實(shí)施安裝，變頻器到貨后電氣安裝及調(diào)試工期為30天，最后于2015年06月4日正式投入運(yùn)行。

貴溪電廠外景圖

二、設(shè)備配置

1、變頻器配置

1）貴溪電廠1#機(jī)組兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)，屬于動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，配置合康HIVERT-Y06/173P變頻器一拖一控制。

2）變頻器具兩級(jí)單元旁路功能（如圖1所示）

圖1、帶旁路的功率單元硬件配置圖

當(dāng)某個(gè)功率單元故障時(shí)(如圖2a所示)，系統(tǒng)自動(dòng)將該單元和另兩相相對(duì)應(yīng)的單元同時(shí)旁路，同時(shí)發(fā)出“一級(jí)單元旁路”輕故障報(bào)警，此時(shí)，不影響變頻器正常運(yùn)行，只是變頻器的出力會(huì)降低8%。

圖2、單元旁路原理圖

如果沒有及時(shí)更換單元，再次有其他單元故障，變頻器還能旁路一組單元，同時(shí)發(fā)出“二級(jí)單元旁路”輕故障報(bào)警，此時(shí)，變頻器雖已旁路兩組單元（如圖2b所示），但仍不影響變頻器正常運(yùn)行，只是變頻器整體出力會(huì)下降15%左右。

3）變頻器配置自動(dòng)旁路柜——當(dāng)變頻器出現(xiàn)“二級(jí)單元旁路”故障后，沒有及時(shí)更改單元，再出現(xiàn)其他單元故障時(shí)，變頻器將報(bào)“重故障”，同時(shí)驅(qū)動(dòng)整體旁路功能，將變頻器完全旁路出來，使風(fēng)機(jī)徹底脫離變頻器控制——工頻運(yùn)行，如圖3所示。

3.1、QF1、QF2和QF3三臺(tái)斷路器，分別安裝在三個(gè)斷路器柜內(nèi)，QF1、QF2、QF3實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。

3.2、送風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，QF、QF1、QF2在合閘狀態(tài)，QF3在分閘狀態(tài)；送風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，QF、QF3在合閘狀態(tài)，QF1、QF2在分閘狀態(tài)。

4）兩臺(tái)變頻器采用全封閉內(nèi)循環(huán)散熱運(yùn)行方式，配備8臺(tái)5匹空調(diào)進(jìn)行冷卻，最大負(fù)荷下開7臺(tái)即可滿足運(yùn)行要求，另外1臺(tái)空調(diào)處于備用狀態(tài)。

    變頻器機(jī)房外觀圖                 室內(nèi)變頻器布局圖

三、節(jié)能分析：

電廠生技部組織我公司現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員以及運(yùn)行、檢修等相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，對(duì)兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)變頻逐一調(diào)試，調(diào)試過程中兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電機(jī)在0-50HZ各頻率下測(cè)試振動(dòng)、溫度、電機(jī)電流，變頻器升頻和降頻；正常運(yùn)行時(shí)，動(dòng)葉角度固定83%位置，風(fēng)門全部打開。隨著設(shè)備投運(yùn)，對(duì)兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)實(shí)際節(jié)能數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；為了充分考慮送風(fēng)機(jī)變頻改造后對(duì)引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)的影響，測(cè)量時(shí)將引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)的電量分別統(tǒng)計(jì)，如表1所示：

表1：#1機(jī)組引、送、一次風(fēng)機(jī)電量改造前后對(duì)比

從表1中12天數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：

1、改造前頻率為工頻50HZ，改造后送風(fēng)機(jī)頻率在20－40HZ之間運(yùn)行。

2、改造后送風(fēng)機(jī)電耗分析：

1）送風(fēng)機(jī)變頻改造后兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)的電量并未增加；

2）投運(yùn)后11天平均負(fù)荷率為67.53%(與2014年平均負(fù)荷率基本相同)，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)11天節(jié)約廠用電量為6.021萬(wàn)KWh，每月按30天計(jì)算，統(tǒng)計(jì)的11天節(jié)約廠用電量約16.4萬(wàn)KWh，改造后二臺(tái)送風(fēng)機(jī)平均單日可節(jié)電量1.49萬(wàn)KWh，全年按運(yùn)行11個(gè)月計(jì)算，節(jié)約廠用電量181萬(wàn)KWh，全年節(jié)約費(fèi)用1810000*0.435=79萬(wàn)元，項(xiàng)目總投資為248.97萬(wàn)元，預(yù)計(jì)3.2年收回投資成本；

3）2014年#1機(jī)組送風(fēng)機(jī)耗廠用電y率為0.21%，送風(fēng)機(jī)負(fù)荷率67.67%。統(tǒng)計(jì)2015年7月份改造后11天平均負(fù)荷率67.53%，送風(fēng)機(jī)耗電量185289.6KWh，總發(fā)電量為114103000KWh,送風(fēng)機(jī)電耗=（185289.6/114103000）*100%=0.162%，降低廠用電率=0.21%-0.162%=0.049%，降低煤耗約=0.049*3.4=0.1666克/KWH，因此變頻改造后送風(fēng)機(jī)廠用電率0.162%，降低廠用電率0.049%，每度電降低煤耗0.1666克。

3、改造前后兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流明顯下降，特別是在50萬(wàn)以下負(fù)荷時(shí)，電流基本為原來的一半，31萬(wàn)負(fù)荷以下，原兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流受動(dòng)葉開度影響，最低只能到58A左右，改造后能最低到9A。

4、送風(fēng)機(jī)11天節(jié)電量60212.4kwh,總耗電量為185289.6kwh，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電耗降低百分比=（60212.4kwh/185289.6kwh）*100%=32.5%，因此改造后送風(fēng)機(jī)電耗比改造前降低32.5%。

四、結(jié)論

兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)變頻器運(yùn)行正常，節(jié)能效果顯著；風(fēng)量通過送風(fēng)機(jī)變頻器頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)，并以頻率作為引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)前饋，升降負(fù)荷的情況下調(diào)整均正常。