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丰源热力有限公司锅炉引风机变频改造情况

浏览次数: 日期:2008-8-27 9:20:49

摘 要:本文介绍了高压变频器在热水锅炉引风机上的应用情况,对耗电情况进行了对比分析,表明高压交流变频调速器节电效果显著,性能稳定、可靠性高,既节约能源,又大大减少了设备维护、维修费用,直接和间接经济效益明显。

关键字:风机、变频、可靠性、节能

  

一、概述

始建于2003年的通化丰源热力公司,是通化地区规模最大、设备最先进的现代化自有热源供热企业,现有链条锅炉4台,其中64MW热水锅炉3台,29MW热水锅炉1台,公司选用了两台北京合康亿盛HIVERT变频器应用锅炉引风机的控制中,通过近三年的运行使用,运行安全稳定可靠,产生了较好的经济效益。

 

二、试验分析

通化丰源热力公司1#、2#64MW热水锅炉引风机及电机参数如下表1

表1 通化丰源热力公司1#、2#锅炉引风机及电机参数 

电机型号

Y450---6

额定电压

10kV

额定功率

400kW

额定电流

28.4A

功率因数

0.87

额定转速

988rpm

风机


额定压力

3394---3041Pa

额定流量

240000---2333000m3/h

 

由于考虑到输出谐波对电机的影响主要有引起电机附加发热,导致电机的额外温升,电机往往要降额使用;由于输出波形失真,增加电机的重复峰值电压,影响电机绝缘,谐波还会引起电机转矩脉动,噪音增加,重要的是会对电网造成冲击,通化丰源热力公司邀请吉林省电能质量检验检测中心对变频变压器谐波进行了测试分析,判断是否满足中华人民共和国国家标准《电能质量公用电网谐波》的要求。表2、表3为实验过程中所得的电压电流数据。

 

表2 通化丰源热力公司热源厂1#变频变压器谐波电压测试数据

单位

时间

电压

kV

各次谐波电压含有率%

HRU3

HRU5

HRU7

HRU9

HRU11

HRU13

HRU15

∑u

丰源热力

27日15时

10

0.5

1.9

0.9

0.4

0.5

0.4

0.3

2.1

28日10时

 

表3 通化丰源热力公司热源厂1#变频变压器下端电动机谐波电流测试数据

单位

时间

总电流A

13A

15A

17A

19A

丰源热源厂

27日15时-28日10时

10

0.9

2

1.2

0.3

 

从测试结果分析,通化丰源热力公司1号主变10侧谐波含量主要以5次谐波为主,5次谐波电压含有率为1.9%,小于国家标准3.2%的规定值。其他各次谐波电压均符合国家标准要求。1号变频变压器负荷就是1号风机电机,其谐波电流测试结果均小于国标折算后的允许注入电网的允许值。

 

三、节能效果计算

热源供热负荷在初寒期、严寒期、末寒期时的变化很大,负荷需要根据天气情况适时调整,也就是要对风机的负荷要进行调整,利用变频器根据锅炉实际需要对风机进行变频调速控制,满足了负荷调整需要,既保证和改善了工艺,又达到了节能降耗的目的。目前通过运行实践,严寒期的运行频率平均在40Hz,电流平均在18A左右,初寒期、末寒期时的运行频率平均在28Hz,电流平均在14A左右,系统配置电机额定电流为28.4A,根据实际运行测试电机工频运行电流在26A左右:

P变=1.732×10×(18×0.98×35%+14×0.98×65%)=261kW

P工=1.732×10×26×0.87=391kW

节电率=(P工-P变)/P工×100%=33%

一个采暖期每台平均节约的效益估算为130×24×165×0.78=40万元,两台合计约80万元,既节约了能源,又满足了生产工艺要求,且大大减少了设备维护、维修费用,直接和间接经济效益十分显著。

 

四、使用变频器后带来的其他效益

1、工艺改善;在实际生产操作过程中,风机的参数需适时调整,采用变频调速不用调节出口风门挡板,只需在控制室内调节电机的转速即可。变频启动转速可以从零开始逐渐升高,因此,带负荷直接启动不会有较大的启动电流,避免了通常首先关闭出口风门挡板后再启动的要求。

2、减少维护量。采用变频调速系统的主要是为了降低风机的转速,由于启动缓慢及转速的降低,相应地延长了许多零部件,特别是密封、轴承的寿命。

3、降低工作强度。由于调速系统在运转各设备之间实现联锁控制,机组实现自动运行和相应的保护及故障报警,操作工作由就地手动转变为计算机操作,大大降低了劳动强度,提高了生产效率。

4、减少了对电网的冲击。风机工频起动时,启动电流达到额定电流的6—7倍,由于厂用电源串有电抗器供电,造成电抗器压降过大,使厂用电系统母线电压降低,对接于该母线上的负荷都会造成波动。采用变频调节后,系统实现软启动,电机启动电流只是额定电流,启动时间相应延长,对电网无大的冲击,同时减轻了起动机械转矩对电机机械损伤,有效的延长了电机的使用寿命。

所以变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、过热等多项保护功能,对电机的保护更加完善。调速系统随着锅炉生产负荷的需要,调节风机的转速,进而调节风机的风量,满足锅炉生产工艺的需要,工作强度大大降低。


五、结语

通化丰源热力公司于2005年开始使用北京合康亿盛科技有限公司的HIVERT高压变频器,从变频器的选型,产品的定货,以及产品运输,现场安装,设备调试,人员培训,备品备件的提供,现场及远程的技术支持均得到了全面保障。优良的服务,保证了风机变频控制设备安全可靠运行,三个采暖期没有发生故障,使供热任务得到了保障。

HIVERT高压变频调速器经过三年的现场运行证明,它用于驱动风机设备节电效果显著,性能稳定、可靠性高。北京合康亿盛的HIVERT系列高压变频器以其在通化丰源热力公司锅炉引风机上的成功应用和优良表现,以及鲜明的特性、强大的功能,先进的技术、安全可靠的运行记录,得到了我公司相关工作人员的认可。


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