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变频器在宁波电热厂技术改造中的应用

0、序言

变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性，以及可以方便实现同自动化控制系统（如DCS系统等）的通讯，使其在各领域得到广泛的应用。本文以我公司最近几年应用变频调速进行技术改造的几个成功事例进行介绍和总结，由此说明变频器装置在各行业技术改造中的广阔应用前景。

1、锅炉风机电机应用变频器调速控制

1.1 锅炉二次风机电机应用变七分裤频器调速控制

我公司锅炉为75（T/H）循环流化床锅炉，每台锅炉配置引风机、一次风机(送风机)、二次风机各一台，各电机主要技术参数如下：

型 号 容 量

（KW） 电 压

（V） 额定电流

（A）

引风机 Y400—6 400 6000 47.3

一次风机 Y355—4 250 6000 29.3

二次风机 Y315L1—4 160 380 289

在进行变频器改造以前,各风机在正常情况下的运行数据，以2000年全年运行情况统计如下：

一 次 风 机

平均电流 平均开度 最大开度 最大电流 最小电流

21(A) 50% 55% 23(A) 20(A)

引 风 机

25(A) 48% 50% 28(A) 24(A)

二 次 风 机

135(A) 45% 50% 140(A) 130(A)

我们知道，由于锅炉在正常运行中的燃料构成、热负荷、电负荷以及季节等变化因数较大，因此，锅炉燃烧所需要的空气量在各个不同的情况下，也相应有较大的变化，然而，锅炉配置的风机是按锅炉最大出力情况下的所需最大风量来设计，并必须考虑锅炉在事故情况下一定的风量裕度，所以，风机电机功率的配置一般都较大，从表中的统计数据可看出，锅炉风机档板的平均开度，在正常情况下引风机为48%左右，二次风机仅为45%左右。用档板调节控制，大量电能浪费克服挡板的阻力上，造成厂用电率高，影响机组的经济运行。

2000年底，我们首先选择在1#炉的二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电机功率设计时配置裕量较大，我们有意选择132KW功率的变频器来控制160KW功率的电机，变频器的型号为三菱FR—F540L—132K，电压等级为380V，变频器于2001年元月安装调试完毕并投入运行，通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均135（A）下降到现在的平均70—75（A），节能效果相当显著，并且变频器技术性能键鼠套装完全满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在45%左右,基本上一年可以收回投资。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。由于效益显著，在2001年2月，我公司又对2#、3#炉二次风机也进行了变频器改造，运行至今情况良好。在对锅炉二次风机电机旁路设计上，我们采用的是双投闸刀，用手动切换方式，在实际使用中效果也很好，不仅投资节约，而且接线简单、可靠，安装也相当方便，二次风请用钢刷蘸汽油清洗机变频器接线如图（1）。

1.2 液化气罐锅炉引风机电机应用变频器调速控制

在锅炉二次风机上变频器调节装置改造成功后，使我们看到变频器技术改造的巨大节能潜能和良好的效益，2002年12月，我们在3#锅炉引风机上进行高压实时拧紧变频器调速系统改造，经过多方面技术考察、比较，我们认为北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/050变频器在性能价格比上有较好优势，并且产品在国内市场应用也比较广泛，售后服务全面周到，HARSVERT-A06/050变频调速系统采用多级模块串联，交直交、高-高型电路，电源变换器采用30脉冲，二极管三相全桥型

图2—引风机变频器接线 式，输出采用IGBT 逆变桥串连型式，原电动机电源直接作为变频器输入电源，再通过变频器输出连接到电机，为充分保证系统的可靠性，变频器同时加装了工频旁路装置，变频器异常时退出运行，电机可以直接手动切换到工频运行下运行。旁路由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（见图2，其中QF为原高压开关柜内的断路器）。在变频工况运行时，QS1 和QS2闭合，QS3 断开；工频工况运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。

变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、旁路状态、高压合闸允许、高压紧急分断等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。

设备从2003年4月24日到货至4月28日安装调试结束，总共4天时间，还进行应当多方考量了一系列的动态试验，如：变频器50Hz满载运行试验、电机—风机系统临界振动实验、母线电压波动试验、变频器与高压开关的联锁试验、连续快速增减符合试验等，一切正常后，再进行连续的72小时试运行，至5月1日投入正常工作运行，设备运行至今一切正常，没有发生过任何异常情况。灯带

在变频器改造以前

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