大型屋顶风机_广州黄埔瑞明电厂125 MW机组引风机节能改造工业自

　　1、用户简介
　　广州黄埔瑞明电力有限公司位于广州市黄埔区南岗镇庙头，成立于1993年1月28日，有两台12.5万千瓦燃煤发电机组，年发电量近19亿kWh左右。
　　瑞明公司机组投产后,获得了良好的经济效益，多年来一直是广州市黄埔区纳税大户之一。1996年进进广州市产业企业综合实力前50名；1999年度省电力团体公司授予“电力安全文明生产达标企业”称号；2001年广州市地税企业排行榜中，排序第14位，2004年进选广州市百强民营企业，位列第8位。
　　2、改造对象简介
　　本次变频改造的对象是两台引风机配套电机，用户经过认真对比后采用我公司生产的ZINVERT-A6H 1000/06Y型高压变频调速系统2套。
　　广州瑞明电厂#2号炉风烟系统配置两台引风机，分A、B两侧对称布置，机组正常运行时两台引风机都运行。风机型号：Y4-73-11NO28D；额定流量：410000（米3/时）；额定压力：3972（Pa）；转速：730转/分；配套电机型号：JSQ1512-8，6kV，710kW，740r/min，Y接，B级尽缘。

　　从上表可以见：当机组发电量接近时，引风机采用变频调节后所消耗的电量只有利用挡板调节时的55%，比原来节省45%的电量；当机组送风机电量接近时，引风机采用变频调节后所消耗的电量只有利用挡板调节时的59%，比原来节省41%的电量。

关键词：高压变频;引风机'>引风机;一拖二自动旁路

1、引言

　　电力资源是资源战略题目中的重中之重，是国民经济和社会发展的重要基础。风机是火力发电厂最重要的辅助设备之一，锅炉的四大风机的总耗电量约占机组发电量的2%左右。由于设计的考虑，而导致风机型号的层层加码，电站锅炉的风机的风量和风压富裕度达20%～30%是很常见的事情，因此对其开展节能减排，意义重大。

2、用户情况简介

　　青岛热电团体公司是国有独资大型热电联产企业，主要担负着为青岛市企、事业单位和居民供热及部分发电任务。

　　自1993年景立以来，形成了供热、发电、热力工程设计与施工、热力产品制造与经营、新型建材、房地产开发等多种产业并举的热电发展新格式。2001年公司推出“热到家”服务品牌，成为全国供热行业中首家注册服务商标的企业。

　　为了建设资源节约型和环境友好型企业，青岛热电股份有限公司决定对其1#、2#的75t/h煤粉炉的引风机开展变频改造，进一步降低能耗，进步企业的核心竞争力。

　　改造前，引风机采用风门调节，风门最大开度不超过60%。

　　引风机电动机的主要参数及运行数据如下：

3、现场控制要求及改造方案介绍

　　由于是厂内的第一例煤粉炉的引风机变频改造，厂家非常重视，作为一个交钥匙工程，同时也希看对其后的几台煤粉炉变频改造提供一个样本。除了对变频器本身的一些基本性能要求可靠外，还包括如下几项：

　　①变频装置有自动切换的电源旁路系统，采用一拖二控制，可使两台电机任意一台变频运行而另一台工频运行。

　　②要求提供远程控制后台（用户机组控制系统未采用DCS集控系统）。

　　③变、工频互切要求平稳可靠，保证锅炉不灭火、不产生正压、不会产生安全事故。

　　④变频转工频时风门由全开自动调整到合适角度的时间能满足实际工况的要求。

　　⑤变频故障且工频投进失败时，发出大联锁信号。

　　⑥两个切换柜之间、切换柜与开关柜之间闭锁试验满足要求。

　　经过厂家多方调研对比及招标，终极决定采用由广州智光电气股份有限公司生产的ZINVERT型系列智能高压变频调速系统，其改造方案如下图所示：

　　利用原备用开关柜做变频器的进线电源开关，增加两套自动切换柜做为变频器一拖二的选择及变频自动旁路运行切换系统。采用一台工频、一台变频运行方式：

　　选择M1变频;

　　切换柜1的J1、K1闭合，切换柜2的K2闭合，J2断开，同时变频器输出闭锁节点使M1电机进线断路器合闸回路切断;M2电机进线断路器可正常操纵;在确认J1、J2、M1进线断路器状态后答应闭合变频进线断路器，M1变频运行。

　　选择M2变频;

　　切换柜2的J2、K2闭合，切换柜1的K1闭合，J1断开，同时变频器输出闭锁节点使M2电机进线断路器合闸回路切断;M1电机进线断路器可正常操纵;在确认J1、J2、M2断路器状态后答应闭合变频进线断路器，M2变频运行。

　　为满足现场运行的以上要求，针对性的设计如下：

　　①提供有专用远控台，并根据用户要求，两个机组分别设有频率调节器，根据对应的电机变频运行时选择调节器。

　　②ZINVERT系统成熟的转速追踪技术，无冲击启动任何转速下的电机，可保证变、工频互切时锅炉不灭火、不产生正压、不会产生安全事故。

　　③变频转工频时需要风门全开自动调整到合适角度后切换，由于厂家的风门调节器无反馈信号，采用变频器来控制关风门的时间，通过现场试验、修改变频器控制器一个时间参数，很方便的选择最合适的关风门时间，保证了变、工频互切时电机、锅炉、机组的过渡平稳。

　　④增加了大联锁信号。一是变频器故障且电机工频投进失败，二是变频器电源母线失电且备用电源投进失败，而电机工频电源亦失电，三是变频器电源母线失电且备用电源投进失败，而电机工频投进亦失败，四是电机在工频运行时电机开关跳闸，几种情况下均发出大联锁信号。

　　⑤除了本身的电气互锁以外，还额外增加了切换柜与进线开关柜之间的互锁。如J1与J2互锁，J1与M1进线开关柜互锁，J2与M2进线开关柜互锁。

　　⑥根据用户要求，增设现场事故按钮，当现场发出紧急事故信号时，变频器会紧急停机，并同时发出大联锁信号。

　　通过以上的一些针对性设计，很好的满足了保证机组稳定、可靠运行的要求，所有功能均经过双方现场严格试验后，都达到了预期的效果。

4、改造后的节能情况

　　引风机变频器于2007年10 月正式投进运行以来，连续无故障稳定运行，节能效果明显。由于机组负荷变动，节能比例在一个范围内波动，经过对改造前、后几个月的引风机用电量比较，得出了节能比例在40%以上，当负荷低时，节能效果则更明显。

　　引风机变频改造前后的各一时段基本相同蒸发量情况下可比的运行均匀工况如下：

    引风机采用变频改造后，体现出的以下效果令用户很满足：

　　1）节能效果明显：节能比例在40%以上。

　　2）噪音大大减小，改善运行职员的工作环境：采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现调节，风门全开，风机、风管的噪音大大下降，现场运行职员反映良好。

　　3）设备运行与维护用度下降：采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现节能，在负荷率较低时，电机、风机转速也降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期可加长，设备运行寿命延长。

　　4）网侧功率因数进步：采用高压变频调节系统后，电源侧的功率因数可进步到0,大型屋顶风机.95以上，大大的减少无功功率需求，进步机组发电无功输出能力。

　　5）用高压变频调速装置后，可对电机实现软启动，启动时电流不超过电机运行额定电流的1.2倍，对电网无任何冲击，电机使用寿命增长。

5、结语

　　青岛热电团体公司#1、#2 机组引风机采用ZINVERT系列高压变频器'>高压变频器节能改造，高压变频器'>高压变频器设备投运至今运行稳定，明显的节能效果也为热电厂降低厂用电率，降低了发电本钱;运行效果显示，煤粉炉引风机采用高压变频调节，满足了炉膛风量风压控制要求，进步控制水平，保证了机组运行稳定性，说明对老式的煤粉炉进行高压变频节能改造是切实可行的。

参考文献

　　[1] 循环流化床锅炉设备及系统，朱皑强，芮新红编，北京，中国电力出版社，2004。

　　[2] ZINVERT系列高压变频调速系统培训教材，广州，广州智光电气股份有限公司，2006。

　　摘要：
　　简述了硝酸尾气增压风机故障形式，分析了产生的几种可能原因，提出了相应改造方法。通过改造，消除了设备故障，增强了抗干扰能力，实现了长期稳定运行。
　　关键词： 离心式鼓风机 ； 硝酸尾气；故障；处理
　　中图分类号： TH45 　　文献标识码：B
　　文章编号： 1006-8155（2007）05-0066-03
　　Faults Analysis and Treatment for Vent Gas Positive Blower of Nitric AcidAbstract: This paper briefly states the faults type of vent gas positive blower of nitric acid, analyzes several possible reasons and pointes out the relevant improvement measures. Through the improvement, obstacles of equipment were eliminated and anti-jamming ability is enhanced. So the long term stably running is realized.Key words: centrifugal blower; vent gas of nitric acid; fault;  treatment
　　0 引言
　　硝酸尾气处理装置，利用增压风机将硝酸尾气送入尾气处理装置（进入增压风机之前的硝酸尾气由浓硝酸系统的氧化氮鼓风机送来）。硝酸尾气主要成份为含量小于 3000ppm 的氮氧化物和氮气混合物，为红棕色气体，经处理后为氮氧化物含量小于 200ppm 的合格气体，然后排放大气。如果风机为事故状态，那么尾气处理装置则停运，排放气即为含有大量氮氧化物的棕红色酸性气体，严重影响环保。因此，风机正常运行对装置生产而言至关重要。

　　1 设备简介
　　本设备为原引进英国技术，结构型式为单吸入单级悬臂支撑结构，风机进口压力 1500Pa ，进口温度50℃，压升22500Pa ，风机转速 2912r/min ，风机额定流量 32000m3/h （实际风机最大流量可达40000m3/h ，同时其压头大约18000Pa），异步电机功率450kW ；风机润滑方式为轴承箱滚动轴承稀油润滑。支承轴径Φ120 ，材质45钢，叶轮直径1.28m ，风机总质量为3t，整体不锈钢材质。
　　2 运行故障
　　自2004年9月投用，此台风机运行情况不稳定，至2005年末，因振动引起故障停车、检修处理达8次之多，主要修理及更换部件：风机径向和推力轴承、风机轴，还曾对风机叶轮进行动静平衡检查1次，稍做处理。

　　3 损坏形式
　　故障停车前兆均为风机及轴承箱处振动增强，运行状态快速恶化（ 0.5h 至数小时左右），最终被迫停机。每次拆检后均发现风机端径向轴承损坏严重，风机轴弯曲度超标，而联轴器端推力轴承没有明显损坏，以上部件检修中全部予以更换。

　　4 损坏原因分析
　　4.1 风机特性曲线及管网特性曲线

　　图1“无因次特性曲线”中的两种曲线，一种是管网特性曲线，其中高点是系统最高压头运行线，中点是理想运行线，低点是能维持运行的最低线；另一种曲线是风机的运行特性曲线，其中的3条线也是最高运行线与最低运行线。图1是针对所有的管网运行的通用型线型，椭圆形区域内为运行较理想范围。

　　图2“风机和管网特性曲线”针对现有风机与管网有针对性的加以说明。从初步了解情况得知，现有风机最大流量可达40000 m3/h ，其压头大约18000Pa 。而系统的工况气量是 35200m3/h ，其压头是22500Pa，这一工况点应该是此风机的8个工况点中的6～7点（风机全关至全开测试中，4～6点为风机理想点，7～8点为风量最大点），应该是选型较合理点，不会产生喘振。

　　但是，又从实际了解情况知道，此系统冬季运行较好（即吸入气体气体温度较低，40 ℃），而夏季高温（50 ℃）运行较差，并且夏季风机易出事故。
　　4.2 问题分析
　　4.2.1
　　系统阻力特性：当流量为0时，阻力也是0，随流量的增加，阻力也迅速增大，呈线性关系。这里值得注意的是流量增大，阻力增加，由一般管网特性方程式：

　　4.2.3 正是因为系统特性曲线与风机特性曲线的各自特点，决定两条线只有一个交点。