风机电机系统高压变频的节能改造

热电厂是耗能企业,“以热定电,热电联产”的电力生产模式,符合以促进经济、社会、生态相协调的广州市城市总体建设与发展模式,符合国家节能降耗的产业政策。我厂与广州智光密切合作,通过合同能源管理(epc)的节能服务运营模式,达到共赢的目的。

热电厂风机电机系统高压变频的节能改造

摘要：本文分析热电厂风机系统高压变频节能改造的必要性，简

述变频调速节能原理，以实例对风机进行节能分析与计算，并提出

节能改造方案，风机系统的经济性和可靠性大大提高。

关键词：排粉风机；节能改造；zinvert；高压变频调速

abstract: this paper analyzes thermal power plant, the high

voltage inverter fan system energy saving the necessity of

reform, this paper describes the frequency control

energy-saving principle with an example of the fan energy

saving analysis and calculation, and put forward the energy

saving reconstruction scheme, fan system of economy and

reliability is greatly increased.

keywords: row powder fan; energy saving transformation;

zinvert; high voltage variable frequency speed regulation

一、工程概述与节能改造的必要性

旺隆热电厂拥有两台额定蒸发量为420t/h的高温高压自然循环煤

粉锅炉，发电机组装机容量2*100mw。该厂是为了治理新塘地区大

气污染和东江水资源污染而建设的环保项目。该厂为热电联产型电

厂，在发电的同时，向周边的服装、漂染厂等企业集中供给蒸汽，

先后替代了东江二级水源保护区内的164座效率低、污染大的自建

小锅炉，拟向附近的广东南方制碱厂集中供热，所产生的城市环保

热电厂是耗能企业,“以热定电,热电联产”的电力生产模式,符合以促进经济、社会、生态相协调的广州市城市总体建设与发展模式,符合国家节能降耗的产业政策。我厂与广州智光密切合作,通过合同能源管理(epc)的节能服务运营模式,达到共赢的目的。

效益与节能效益明显。

经过长期运行分析和实地调研，#1、#2炉的4台排粉机以及2台

脱硫增压风机在实际的生产过程中通过挡板或导叶来调节所需的

风量大小，主要存在以下问题：

（1）排粉风机通过风门档板调节风量、风压，造成大量能量消耗

在风门阻力上，设备工作效率低，造成不必要的损耗。

（2）排粉风机采用风门调节，会带来风机、管网较大振动、噪音

和磨损，减少设备寿命，增大设备维护量。

（3）风机采用风门控制调节风量、压力，调节控制精度低，不利

于远程控制或自动控制。

（4）脱硫增压风机采用静叶调节方式，通过改变风机静叶的角度

来调节风量。尽管比采用控制入口挡板开度来实现风量的调节有一

定的节能效果，但节流损失仍然很大，低负荷时节流损失更大。

（5）异步电动机的启动电流一般达到额定电流的8-10倍，对厂

用电形成冲击，强大的冲击转矩对电机和风机的使用寿命存在很大

不利影响。

经过周密分析，有必要对以上电机系统进行变频改造。改变原始

的挡板控制，不管是从生产工艺控制还是用电损耗、减少设备维护

量以及自动化程度上都能带来极大的改善。

二、风机变频调速节能原理简介

从流体力学的原理得知，使用感应电动机驱动的风机、水泵负载，

热电厂是耗能企业,“以热定电,热电联产”的电力生产模式,符合以促进经济、社会、生态相协调的广州市城市总体建设与发展模式,符合国家节能降耗的产业政策。我厂与广州智光密切合作,通过合同能源管理(epc)的节能服务运营模式,达到共赢的目的。

轴功率p与流量q，扬程h的关系为：。

当电动机的转速由n1变化到n2时,q、h、p与转速的关系如下:

(1)

(2)

= (3)

可见流量q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率p

与转速的立方成正比关系。所以当需要80％的额定流量时，通过调

节电机的转速至额定转速的80％，即调节频率到40hz即可，这时

所需功率将仅为原来的51.2％。

如图1所示，从风机、水泵的运行曲线图来分析采用变频调速后

的节能效果。

图1

当所需风量、流量从q1减小到q2时，如果采用调节阀门的办法，

管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从a点

变到新的运行工况点b点运行，所需轴功率p2与面积h2×q2成正

比；如果采用调速控制方式，风机、水泵转速由n1下降到n2，其

管网特性并不发生改变，但风机、水泵的特性曲线将下移，因此其

运行工况点由a点移至c点。此时所需轴功率p3与面积hb×q2成

正比。从理论上分析，所节约的轴功率delt(p)与（h2-hb）×（c-b）

的面积成正比。

考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，

热电厂是耗能企业,“以热定电,热电联产”的电力生产模式,符合以促进经济、社会、生态相协调的广州市城市总体建设与发展模式,符合国家节能降耗的产业政策。我厂与广州智光密切合作,通过合同能源管理(epc)的节能服务运营模式,达到共赢的目的。

风机泵类通过调速控制可节能20％～50％，有些风机负载节能比例

达60%以上。

三、风机变频改造节电分析

根据上述节能原理，以#1炉排粉风、增压风机为例，进行节电分

析：

1.风机参数

2.运行情况及节能分析

3.旺隆热电变频改造节能分析统计表

4.采用变频调速节能增效附加好处

（1）网侧功率因数可提高到0.9以上，减少无功功率，满足电网

要求，可进一步节约上游设备的运行费用。

（2）通过调节电机转速实现节能，负荷率较低时，转速也降低，

设备的轴承等磨损减轻，设备运行与维护费用下降。

（3）电机可实现软启动，启动时电流不超过额定值的1.2倍，对

电网无冲击，使用寿命延长。

（4）变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保

护功能，更完善地保护了电机。

四、项目改造的方案简介

热电厂是耗能企业,“以热定电,热电联产”的电力生产模式,符合以促进经济、社会、生态相协调的广州市城市总体建设与发展模式,符合国家节能降耗的产业政策。我厂与广州智光密切合作,通过合同能源管理(epc)的节能服务运营模式,达到共赢的目的。

1、电气改造方案

采用“一拖一自动旁路”方式高压变频装置：

变频器一次回路由真空接触器qf3、qf4、qf5组成，6kv电源高压

开关柜真空断路器qf1，电气一次接线如图2。

图2

变频改造后有两种运行工况：（1）变频运行：6kv电源经qf1、qf3

至变频装置，再经qf4连接电机；（2）工频运行：6kv电源经qf1、

qf5直接连接电机。其中，qf5与qf3、qf4构成电气闭锁，确保相

关开关任何时候不能同时合闸。

2、系统控制方案

（1）本地控制：利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电

位器旋钮等就地控制。

（2）远方控制：系统提供数字和模拟输入接口，由dcs或上位机

实现控制。

3、系统散热方案

系统使用了移相 …… 此处隐藏：2859字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……