風(fēng)機是燃油蒸氣鍋爐必不可少的配套設(shè)備,在熱電廠中得到了大量應(yīng)用,但是傳統(tǒng)的風(fēng)機在使用過程中,電子損耗十分嚴重。
隨著經(jīng)濟的增長,對能源的需求逐漸增多,在能源使用過程中,損耗的現(xiàn)象日益嚴重,其中最主要的原因是相關(guān)設(shè)備、技術(shù)落后,導(dǎo)致功率因素低,能源耗損高。本文對熱電廠鍋爐風(fēng)機高壓變頻節(jié)能技術(shù)改造進行了分析。
熱電廠鍋爐風(fēng)機高壓變頻節(jié)能技術(shù)改造需求
熱電廠鍋爐風(fēng)機原理
熱電廠鍋爐風(fēng)機一般采用的都是離心式高壓風(fēng)機,按照用途分為引風(fēng)機和送風(fēng)機,其中送風(fēng)機又分為一次風(fēng)機和二次風(fēng)機,一次風(fēng)機是向鍋爐里輸送煤粉和空氣,二次風(fēng)機是為了加強鍋爐里煤粉的攪動,并補充空氣,使煤粉充分燃燒,調(diào)節(jié)鍋爐負荷。而引風(fēng)機則將廢氣吸出,保持鍋爐內(nèi)氣壓平衡,并通過吸出熱空氣維持鍋爐內(nèi)的溫度穩(wěn)定。當鍋爐的負荷需要增高時,控制程序是先調(diào)大二次風(fēng)機的送風(fēng)量,再加大煤粉輸出量;當鍋爐的負荷需要降低時,控制程序是先減少煤粉輸出量,再調(diào)小二次風(fēng)機的送風(fēng)量。
熱電廠鍋爐風(fēng)機現(xiàn)狀
通過分析鍋爐風(fēng)機原理可知,隨著鍋爐負荷的變化,二次風(fēng)機的調(diào)節(jié)較為頻繁。而如今大部分鍋爐風(fēng)機是全頻運行的模式,即無法改變風(fēng)機的運行功率,是在風(fēng)機出風(fēng)口設(shè)置擋板,當需要對風(fēng)量進行調(diào)節(jié)時,通過調(diào)節(jié)擋板開合度來實現(xiàn)。這樣的運行模式,導(dǎo)致二次風(fēng)機在進行調(diào)節(jié)時,很大一部分的風(fēng)力被擋板消耗,甚至產(chǎn)生的回流風(fēng)再次抵消掉一部分風(fēng)力,造成電力的大量浪費。據(jù)統(tǒng)計,鍋爐風(fēng)機的耗電量占熱電廠總耗電量的45%左右,而擋板調(diào)節(jié)的方式,使得鍋爐高負荷時風(fēng)機浪費的電力約為25%,鍋爐低負荷時風(fēng)機浪費的電力達到了75%。
熱電廠鍋爐風(fēng)機高壓變頻節(jié)能技術(shù)改造原理
高壓變頻節(jié)能技術(shù)原理
所謂高壓變頻技術(shù),是通過調(diào)節(jié)電壓的輸出,控制風(fēng)機的實際功率,從而進一步控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量,在風(fēng)機中應(yīng)用高壓變頻技術(shù),就可以使得出風(fēng)口的擋板完全打開,利用變頻技術(shù)從源頭調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)量輸出。
風(fēng)機的電機轉(zhuǎn)速公式為:n=(1-s)n0,n0=60f/p。其中n為實際轉(zhuǎn)速,n0為理論轉(zhuǎn)速,s是轉(zhuǎn)差率,f是電機的運行頻率(60是60 s),p是電機極對數(shù)。由轉(zhuǎn)速公式可看出,在不考慮轉(zhuǎn)差率s的情況下(s=0~0.05),電機的實際轉(zhuǎn)速n=60f/p,即n與f是成正比例相關(guān)的,n的值會隨著f的增加而增加,隨著f的減少而減少,所以控制功率的輸出,來調(diào)節(jié)f的值,就能夠完成對電機轉(zhuǎn)速n的調(diào)節(jié)。
高壓變頻節(jié)能技術(shù)優(yōu)點
高壓變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,能夠避免風(fēng)量因為擋板的損失,提高風(fēng)機的工作效率,降低電力的消耗。比起擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量,利用高壓變頻技術(shù)調(diào)節(jié),在輸送風(fēng)量時更加精準,能夠?qū)崿F(xiàn)對鍋爐負荷的精準控制。而且高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用,在風(fēng)機啟動時,能夠?qū)︼L(fēng)機進行有效保護。傳統(tǒng)的全壓啟動方式,對發(fā)動機和風(fēng)機都會產(chǎn)生極大的沖擊力,容易引發(fā)故障,甚至設(shè)備損壞。而高壓變頻技術(shù)使發(fā)動機緩慢啟動,有效地避免了這個問題,極大地降低了設(shè)備故障率。
熱電廠鍋爐風(fēng)機高壓變頻節(jié)能技術(shù)改造方案
高壓變頻器選型
高壓變頻器的選型需要考慮電壓等級和投資成本的問題,如一臺1120 kW功率的風(fēng)機,選擇60 kV電壓等級的高壓變頻器顯然就是不合理的,既無法對高壓變頻器進行充分利用,又增大了投資成本,另外在選型時還需要注意諧波污染問題。綜合分析熱電廠的實際需求,對比市面上的幾種高壓變頻器型號(兩電平型、多電平型、單元串聯(lián)型等),選擇單元串聯(lián)型高壓變頻器是較為合適的。它采用的是近幾年新出現(xiàn)的一種拓撲結(jié)構(gòu)電路,所具有的優(yōu)點有:功率因素高、抗干擾能力強、諧波污染小、造價低、故障不停機等。
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