火电机组风机高压变频改造项目的节能预算与效果测试

火电机组风机高压变频改造项目的节能预算与效果测试

２００６年工业企业节电技术研讨会论文集

火电机组风机高压变频改造项目的

节能预算与效果测试

张和平１，杨忠民２，胡

伟１，许贤昶２

（１．广东省韶关坪石发电有限公司，广东省韶关市５２３１３８；

２．广州智光电机有限公司，广东省广州市５１０７３１）

摘要：文章通过介绍火力发电机组送风机的高压变频调速节能改造的实例，对节能效益估算方法及高压变频调速节能效果的试验和计算进行了详细介绍，为火力发电企业的技术人员进行风机的高压变频节能改造前尽量准确地节能预算和投资回报经济分析、改造后的节能效益计算提供参考。关键词：高压变频器；风机；节能预算

１

概述

２风机变频调速改造节能的预算基础

在我国火电机组的设计中，由于锅炉、风机设计

２．１风机的效率

与选型裕度，高压电动机往往存在“大马拉小车”的锅炉送、引风机大量采用离心式风机，其效率由机现象。在某些场合即使裕度选得不是很大，但由于械效率叼ｍ、容积效率田。流动效率叼，综合构成。其中工况存在负荷波动较大的情况，由于电动机不能跟的机械传动损失不能进行相似换算，因此除去机械损着负荷的波动进行调节，电能被大量浪费，并且造成失因素的内功率可作为风机相似换算的依据。除去机了严重的环境污染。据统计，我国风机泵类的平均械损失外的风机功率的效率是对风机设计的重要指设计效率仅７５％，比发达国家水平低５个百分点，系标。现在一般离心风机的总效率为０．７０～０．９０，节能统运行效率比发达国家水平低２０～２５个百分点，节型的新一代离心风机设计总效率一般在０．８０以上。电潜力巨大。

风机的设计效率是指风机在额定转速、额定气体密度、目前国内火力力发电厂的厂用电占总发电量的风门全开条件下的运行效率。８％一１０％，而锅炉送风机、引风机消耗电量约占总２．２风机采用风门调节的效率

厂用电的２５％左右。现在一般机组的送、引风机调离心式风机一般采用风门（人口导流器）调节，风节采用进风门的开度调节，风机风门的开度甚至常门全开（开度９０。）时气流无漩流进入叶道，当调节转年工作在２０％一３０％，５０％一６０％开度的情况大量动导流器叶片时气流产生预漩，风机全压降低，图１中存在，这导致风机运行效率较低，因此提高风机的运的性能曲线向下弯曲，随着人口导流器角度的变小，风机性能曲线依次由１变为２、３、……，使工况点往小流行效率，对节能降耗有着重要的作用。我国一些企量区移动，工作点从Ａ点依次变为Ａ’、Ａ”、……，达到

业，特别是一些火电厂或热电站在采用高压变频技术对高压电动机进行节能技术改造后，产生了明显压

的经济效益。

采用一次投资较大的高压变频调速设备前，一般都要进行节能与经济效益、资金回收期的分析。韶关坪石发电厂３号机组的锅炉Ａ送风机与Ｂ送风机的

６

ｋＶ电机选用国产ＺＩＮＶＥＲＴ系列高压智能变频调速

系统进行节能改造。通过改造前采用经验数据对节能预算分析以及改造后的运行分试验与分析，两者结果接近。下面将有关体会与收获介绍如下，供准备和有意进行风机变频节能改造的同行参考。

图１

离心式风机人口导流器调节特性曲线

火电机组风机高压变频改造项目的节能预算与效果测试

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一、高压变频调速节电技术

调节流量减小，满足工况要求的目的。

人口导流器调节的离心式风机的性能曲线的等效率曲线是类似一簇椭圆曲线，其长轴方向与管路特性曲线方向垂直，如图２示意，从图中可见其高效区比较窄，在风机人口导流器调节角度改变时，风机的效率变化显著。

图２离心风机入口导流器调节效率曲线

根据泵和风机的相似定律，在风机日一ｇ，特性曲

线上，只要是Ｈ＝勋：抛物线上的工况点彼此相似，在

不同转速下的Ｈ—ｑ。特性曲线在同一抛物线上的工况点其各点的效率相等，相似抛物线又称为等效率线。如图３中在ｎ，、ｎ：、ｎ，转速下，１，１’，１”三个工况点的效率均为叩，，２，２’，２”三个工况点的效率均为＿，７：。

从图３可见，叼一ｑ，曲线在转速减小时向小流量方向移动，而一般风机设计额定工作点一般在其效率曲流量ｑ，的关系理论曲线基本接近二次方抛物线曲线，

围内（转速在４０％一１００％额定转速）风机的运行效率采用改变风机转速调节时，风机的各个运行工况点的效率基本接近，都与风机设计的额定工况点的效率接近。这部分由于提高效率而节约的功率与由于增大风门开度降低压力损失所对应的功率，是风机采用变频调速所达到的节约能量。表１是风门调节与变频调节时风机的风量与功率及效率的变化关系的经验值，可作为风机变频节能预算的估算依据（仅供参考）。

表１

风门调节与变频调节时风机的风量与功率

及效率的变化关系

风机有效

风机人口导流器调节

变频调速

变频

风量功率电功率总损耗效率电功率总损耗效率节能率

注：上表各值均为标么值，单位均为％，以风机风量额定值１００％

时的电动机轴功率定为１００％。

３发电厂组送风机变频节能预算与试验示例

３．１

节能预算

坪石发电（Ｂ）厂３号机组容量为１２５ＭＷ，设计中

送风系统是由两台６

ｋＶ，１０００

ｋＷ送风机同时运行的

方式。风机与电机参数如下：风机型号Ｇ４—７３，额定风量为５４１ｋｍ３／ｈ，额定风压为４７３２

Ｐａ。电机额定功

率１

０００

ｋＷ；额定电压６ｋＶ；额定电流１１３Ａ；功率因数

０．８９５。

运行功率：６５０—８００ｋＷ机组锅炉所需风量与风机额定风量相比有２０％～３０％的节余，调节方式为手动挡板调节，由于生产工艺需求，并保证锅炉稳定燃烧的含氧量与炉膛内压力，送风机进风口挡板开度在４５％一７０％左右，风量为风机额定风量的７５％一９０％，即使在机组满负荷时，冬季挡风板开度通常在５０～５５％之间，而夏季挡风板开度通常在６５％一７０％之间，运行电流在

７６—８０

Ａ之间，功率７００—８００ｋＷ，由于风机效率的降

低，造成大量的能源浪费，有很大的节能空间。

对送风机变频改造后，人口挡板全开，电机在低速运行，只要满足送风机出口挡板处的风量，即可保证锅炉的稳定燃烧，保证锅炉正常运行。风机效率可提高，接近额定效率，这样所需功率可相应减小，参考表２的节能效果。

参考改造前工频拖动送风机调节风门方式的运行

２．３风机采用变频调速调节的效率

线的最高点附近，在导流阀全开情况下，锅炉的风阻与是一条Ｈ＝勋：等效率曲线。在一般风机运行速度范

基本保持较高的额定工况点的效线，因此在风门全开、

火电机组风机高压变频改造项目的节能预算与效果测试

火电机组风机高压变频改造项目的节能预算与效果测试

１３

记录：满载时送风机平均功率约７５０ｋＷ时，风机风量约８０％；８５％负载时送风机平均功率约７２５ｋＷ，风机风量约７５％；７０％负载时送风机平均功率约７００ｋＷ，风机风量约７０％。按照满载运行时间２５％，８５％负载运行时间５０％，７０％负载运行时间２５％。按照每 …… 此处隐藏：3081字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……