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合康變頻器在貴溪電廠動葉可調軸流風機上的應用

時間：2015-11-06 16:48:07來源：劉繼國

導語：?由于市場原因，機組長期在70%負荷下運行，因此具有較大的節能空間。本標段為#1機組2臺送風機加裝高壓變頻器的設計、供貨、安裝和調試，為EPC總包工程，合康變頻于2015年2月中標。

一、項目簡介

中電投江西分公司貴溪發電有限責任公司（以下簡稱“貴溪電廠）設有兩臺640MW超臨界燃煤機組，每臺爐配置兩臺動葉可調軸流送風機，兩臺送風機電源分別接于6kV工作1、2段，電機功率為1400kW。由于市場原因，機組長期在70%負荷下運行，因此具有較大的節能空間。本標段為#1機組2臺送風機加裝高壓變頻器的設計、供貨、安裝和調試，為EPC總包工程，合康變頻于2015年2月中標。2015年3月20日破土動工,4月25日變頻器機房完工，具備主設備就位條件，2015年5月15日前設備全部到貨。結合#1機組檢修期實施安裝，變頻器到貨后電氣安裝及調試工期為30天，最后于2015年06月4日正式投入運行。

貴溪電廠外景圖

二、設備配置

1、變頻器配置

1）貴溪電廠1#機組兩臺送風機，屬于動葉可調軸流風機，配置合康HIVERT-Y06/173P變頻器一拖一控制。

2）變頻器具兩級單元旁路功能（如圖1所示）

圖1、帶旁路的功率單元硬件配置圖

當某個功率單元故障時(如圖2a所示)，系統自動將該單元和另兩相相對應的單元同時旁路，同時發出“一級單元旁路”輕故障報警，此時，不影響變頻器正常運行，只是變頻器的出力會降低8%。

圖2、單元旁路原理圖

如果沒有及時更換單元，再次有其他單元故障，變頻器還能旁路一組單元，同時發出“二級單元旁路”輕故障報警，此時，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行，只是變頻器整體出力會下降15%左右。

3）變頻器配置自動旁路柜——當變頻器出現“二級單元旁路”故障后，沒有及時更改單元，再出現其他單元故障時，變頻器將報“重故障”，同時驅動整體旁路功能，將變頻器完全旁路出來，使風機徹底脫離變頻器控制——工頻運行，如圖3所示。

3.1、QF1、QF2和QF3三臺斷路器，分別安裝在三個斷路器柜內，QF1、QF2、QF3實現電氣互鎖。

3.2、送風機變頻運行時，QF、QF1、QF2在合閘狀態，QF3在分閘狀態；送風機變頻運行時，QF、QF3在合閘狀態，QF1、QF2在分閘狀態。

4）兩臺變頻器采用全封閉內循環散熱運行方式，配備8臺5匹空調進行冷卻，最大負荷下開7臺即可滿足運行要求，另外1臺空調處于備用狀態。

變頻器機房外觀圖室內變頻器布局圖

三、節能分析：

電廠生技部組織我公司現場負責人員以及運行、檢修等相關專業技術人員，對兩臺送風機變頻逐一調試，調試過程中兩臺送風機電機在0-50HZ各頻率下測試振動、溫度、電機電流，變頻器升頻和降頻；正常運行時，動葉角度固定83%位置，風門全部打開。隨著設備投運，對兩臺送風機實際節能數據進行統計；為了充分考慮送風機變頻改造后對引風機和一次風機的影響，測量時將引風機、一次風機和送風機的電量分別統計，如表1所示：

表1：#1機組引、送、一次風機電量改造前后對比

表項目	#1機有功	負荷率	A引	B引	A一次	B一次	A送	B送
2014.08.25（改造前）	11759000	76.56	59430	59430	22008.6	21432.6	12886.8	12238.8
2015.07.11（改造后）	11724900	76.33	51312	51906	19089	18801	10248	10129.2
節能量			15642		5551.2		4748.4
2014.08.27（改造前）	12544400	81.67	66654	67464	22008.6	21301.2	13462.8	13788
2015.07.12（改造后）	12273800	79.91	57948	58536	20039.4	19551.6	12180	11973.6
節能量			17634		3718.8		3097.2
2014.08.24（改造前）	10245400	66.70	46518	46890	19265.4	18558	11340	10484.4
2015.07.16（改造后）	10348800	67.38	42984	43494	20145.6	16477.2	7947.6	7917.6
節能量			6930		1200.6		5959.2
2014.06.20（改造前）	9325800	60.71	43794	44610	16234.2	14952.6	10454.4	9555.6
2015.07.18（改造后）	9337900	60.79	38334	38928	16300.8	14995.8	7152	7180.8
節能量			11142		-109.8		5677.2
2014.04.28（改造前）	9752600	63.49	39960	40554	17163	16345.8	9806.4	9408
2015.07.19（改造后）	9704200	63.18	40554	40992	17562.6	17141.4	7608	7579.2
節能量			-1032		-1195.2		4027.2
2014.08.01（改造前）	10344400	67.35	49104	49398	18757.8	17915.4	10484.4	10411.2
2015.07.21（改造后）	10366400	67.49	43206	44016	18003.6	17672.4	7933.2	7902
節能量			11280		997.2		5060.4
2014.07.01（改造前）	10558900	68.74	48588	50058	15969.6	15505.2	11870.4	11103.6
2015.07.22（改造后）	10561100	68.76	44682	45198	17760.6	17317.8	9098.4	9114
節能量			8766		-3603.6		4761.6
2014.07.09（改造前）	11048400	71.93	59646	60456	18622.8	17805.6	12916.8	12342
2015.07.23（改造后）	11012100	71.69	45636	46374	17893.8	16810.2	9274.8	9246
節能量			28092		1724.4		6738
2014.08.04（改造前）	9938500	64.70	47262	47556	16810.2	16344	10719.6	10662
2015.07.24（改造后）	9915400	64.55	39150	39810	16810.2	15593.4	7077.6	7077.6
節能量			15858		750.6		7226.4
2014.07.16（改造前）	9180600	59.77	41730	42318	15636.6	14752.8	10984.8	9481.2
2015.07.25（改造后）	9155300	59.60	36936	37602	16369.2	15681.6	6385.2	6384
節能量			9510		-1661.4		7696.8
2014.06.27（改造前）	9818600	63.92	46302	47112	15924.6	15505.2	11000.4	10100.4
2015.07.26（改造后）	9703100	63.17	39960	40476	16255.8	15683.4	7947.6	7933.2
節能量			12978		-509.4		5220
統計期11天總節電量			136800		6863.4		60212.4

從表1中12天數據可以得出如下結論：

1、改造前頻率為工頻50HZ，改造后送風機頻率在20－40HZ之間運行。

2、改造后送風機電耗分析：

1）送風機變頻改造后兩臺引風機和一次風機的電量并未增加；

2）投運后11天平均負荷率為67.53%(與2014年平均負荷率基本相同)，兩臺送風機11天節約廠用電量為6.021萬KWh，每月按30天計算，統計的11天節約廠用電量約16.4萬KWh，改造后二臺送風機平均單日可節電量1.49萬KWh，全年按運行11個月計算，節約廠用電量181萬KWh，全年節約費用1810000*0.435=79萬元，項目總投資為248.97萬元，預計3.2年收回投資成本；

3）2014年#1機組送風機耗廠用電率為0.21%，送風機負荷率67.67%。統計2015年7月份改造后11天平均負荷率67.53%，送風機耗電量185289.6KWh，總發電量為114103000KWh,送風機電耗=（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機廠用電率0.162%，降低廠用電率0.049%，每度電降低煤耗0.1666克。

3、改造前后兩臺送風機電流明顯下降，特別是在50萬以下負荷時，電流基本為原來的一半，31萬負荷以下，原兩臺送風機電流受動葉開度影響，最低只能到58A左右，改造后能最低到9A。

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

四、結論

兩臺送風機變頻器運行正常，節能效果顯著；風量通過送風機變頻器頻率自動調節，并以頻率作為引風機調節前饋，升降負荷的情況下調整均正常。

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