淺談變頻器在火力發電廠風機上的應用

摘 要：隨著社會經濟以及科技的不斷發展，我國工業企業技術突飛猛進，變頻器的合理應用現象越發普遍。變頻器在火力發電廠當中的合理應用，能夠促使企業降低運行成本，增加運行效率，實現節能減排升效的目的。使用變頻器對火力發電廠風機實施改造，能夠促使風機變頻調速獲得更加節能的工作效率以及更高的社會效益。對此，為了促使變頻器在火力發電廠風機上的廣泛應用，本文詳細分析變頻器在火力發電行風機上的引用方式。

關鍵詞：變頻器；火力發電廠風機；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.136

0 引言

火力發電廠是一項在社會中非常重要的企業之一，是提供電力供應的主要企業，同樣也是社會發展中不可或缺的一部分。火力發電廠風機的應用非常普遍，并且占據的能耗也非常大。按照相關研究顯示，火電廠本身的用電量大約為自身發電的10%，并且大多數用電設備均配備得有風機。對此，在火力發電廠中合理應用變頻器改善風機的性能對于整個火力發電廠而言有著顯著的現實意義。

1 變頻器在火力發電廠風機當中的應用優勢

變頻器在火力發電廠風機當中的合理應用能夠顯著改善風機系統的整體性能，并且其改善之后的技術指標能夠實現降低工作壓力、反饋串級方式調速、變極調速模式、靠液力耦合器等方式來實現轉速調節[1]。變頻器之下的風機調速系統具備較高的調速準確度，顯著的能源節省效果、大范圍的轉速調節范圍以及極大程度的轉速調節系統的保護等優勢，其在當前火力發電廠風機當中的應用效果非常明顯，許多火力發電廠企業已經認可這種改造方式[2]。在可靠性安全工作、維護維修以及安裝使用等多方面有著常規風機工作系統無法替代的優勢[3]。由此可見，變頻器在火力發電廠風機當中的應用是火力發電廠所必然需要面對的挑戰以及有待完成的任務。

2 變頻器在火力發電廠風機中的應用及收效

本研究使用的是榮欣企業素歐生產的RHVC4000-A060高壓變頻器，并對火力發電廠當中的12臺高壓風機以及兩臺鍋爐風機實行變頻改進，其改進的方式主要是使用手動的一拖一旁路形式，其實際的系統示意圖見圖1。

圖1當中，M表示電動機、QF表示高壓開關、QS代表高壓隔離開關。

2.1 系統方案

本系統為一拖一旁變頻切換方式，其主要是在QS3、QS2與QS1之間創建一個機械閉鎖、電氣閉鎖的聯系，并將三個開關安裝在一個旁路刀閘柜當中，并將開關的刀閘均選擇用6KV刀閘。

系統當中的QS3、QS2、QS1均具備以下多個功能：與斷路器QF之間的合閘回路有電器閉鎖，（1）以免在帶負荷狀況下出現合、開刀閘；（2）柜門具備防止誤入間隔功能；（3）具備電磁鎖，在工作過程中不會發生手動式的合、開閘閉鎖；（4）能夠同時對三個開關的常開、常閉輔助節點實施DSC監視功能，并給予相應的備用節點以防故障。

系統的風機變頻工作情況：在QS3斷開時，QS1與QS2閉合時，風機處在變頻工作狀況下。在整個機組發生任何一次風機變頻故障時，便會自動斷開QS1與QS2，并自動閉合QS3，從而實現變頻轉變功能。

2.2 系統控制方案

風機的變頻調速設備可以借助DCS控制方式同時使用自動、手動兩種模式。手動模式在工作過程中，鍋爐的操作人員可以借助修改DCS操作給予變頻器轉速控制，從而試下風機風量的調節目的。在變頻工作過程中，一般情況下可以借助控制器下達風門全部打開的指令，變頻器在接收到掉節氣的自動轉速控制信息之后，便會自動調節整個風機的輸出使用頻率，從而調節轉速計，促使轉速能夠滿足各個機組的實際符合需求。在工作過程中如果發生跳閘故障，變頻器能夠判斷是否為內部故障，在檢測完成之后，如果發生電機與風機處于正常工作狀態，則會自動切換至手段頻率的工作狀況，從而降低變頻跳閘后對工作頻率系統的整體性影響。

2.3 變頻器對風機改善之后的節能狀況

在對火力發電廠當中的12臺高壓風機以及兩臺鍋爐風機實行變頻改進之后，其變頻改造前后的實際用電比例（設備用電與發電機發電之間的比例）情況見表1。

按照表1所示信息，在該火力發電廠的經濟收益按照機組的工作效率12.5億KWh/a以及電價0.37元KW/h的計算，理論上能夠節約電量約為3000萬KWh/a，其給予火力發電廠帶來的經濟收益至少在1000萬元/a以上。由此可見，變頻器在火力發電廠風機當中的應用效果非常顯著，其能夠極大程度優化火力發電廠本身的經濟投入。

3 結語

綜上所述，按照變頻調速系統在改進前后的實際工作情況筆者統計分析出：在鍋爐風機使用變頻器實現變頻調速之后，其每年節約的電量相對于以往而言就有著顯著的經濟收益。此外，因為使用軟啟動的模式，其能夠降低電機啟動過程中機械部位與電網之間的沖突可能性，促使電網的壓力耕地，延長風機與電機的整體使用壽命。與此同時，還能夠提升電廠風機的工作自動化效果，降低風機過程中所消耗的電量，為電廠保障充足的經濟收益，降低對廠區周邊環境的破壞，實現節能減排的目的。

參考文獻：

[1]劉朝紅.火力發電廠風機變頻器節能改造的應用與效果評價[J].中國科技信息，2013（16）：109.