浅谈600MW机组引风机变频运行

浅谈600MW机组引风机变频运行
发表时间：2017-06-13T14:43:33.553Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：彭钰君[导读] 摘要：本文通过介绍西门子高压变频器在广安电厂600MW机组引风机的应用，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理及运行注意事项，并对引风机变频改造节能效果展开分析。

（华电国际电力股份有限公司奉节发电厂）摘要：本文通过介绍西门子高压变频器在广安电厂600MW机组引风机的应用，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理及运行注意事项，并对引风机变频改造节能效果展开分析。

关键词：引风机、变频运行、节能
一、广安电厂引风机参数介绍及能耗分析
1.引风机参数介绍
广安电厂三期工程装机为2×600MW机组，锅炉为东锅制造，每台锅炉配置2台成都电力设备制造厂制造的AN系列的AN37e6(V13+4°)型静叶可调式轴流引风机，电动机为湘潭电机厂制造。

2.引风机能耗分析
广安电厂＃61、#62机组分别于2006年12月、2007年6月投入生产运行，投产后发现2台机组锅炉引风机容量裕度过大，而机组长期处于60～70%额定负荷下运行，引风机节能空间大。

二、广安电厂引风机变频器系统介绍 2011年6月，广安电厂对#62机组A（B）引风机进行变频改造，加装西门子完美无谐波G3E型高压变频器，一次接线示意图如下：
三、广安电厂引风机变频切工频时控制方式选择
引风机改为变频运行后，由于考虑到引风机变频器的可靠问题而对引风机变频器设置旁路开关QF5，当变频器故障时，变频器进出口开关QF3、QF4自动断开，QF5自动合上，引风机进入工频运行，但随之而来又引发另一问题是锅炉可能因炉膛负压过大而造成灭火，因为在引风机变频运行时，为了减小节流损失而将引风机入口静置于全开位置，当引风机由变频切到工频运行时引风机处于满出力运行，势必造成炉膛压力过低，尤其在低负荷时这一现象更突出，完全有可能将炉膛拉熄火。

由于引风机由变频切工频时，炉膛负压波动大，此时若采用引风机自动调节，则炉膛负压很难调稳。

西安热工人员提出：当引风机由变频切工频时以控制引风机入压力为切换前的压力为目标而自动关引风机入口静叶，但彭钰君未同意这一控制方法，原因是当一台引风机由变频切工频后另一台仍处于变频运行，两台风机出力不一致时引风机易出现抢风现象，此时处于工频运行的引风机入口压力会时大时小，若此时处于工频运行引风机入口静叶开度再时大时小则更会造成炉内负压波动加剧，而且引风机入口压力测点因工作环境差而经常出现不准的情况。

为此，彭钰君提出以下解决方案：两台引风机运行时，当任一台引风机由变频切工频时其静叶自动关至相应负荷下原来引风机处于静叶控制的开度，在系统自动关引风机静叶过程中运行人员可随时对静叶的动作进行干预，炉膛负压相对稳定后手动将处于变频运行的引风机变频指令逐步加大同时关小该风机入口静叶，使风机变频指令达100%运行（相当于工频运行），然后通过两台引风机入口静叶控制炉膛负压（进入未改时的控制方式）；一台引风机变频运行时，由变频切至工频运行时，引风机静叶不自动关小，原因是一台引风机变频运行时，通常引风机静叶开度较大，若此时按负荷关小引风机静叶，则炉膛压力会大幅上升而引发不安全事故。

五、引风机由变频切工频运行的故障处理
1.立即检查A(B)引风机入口静叶关至相应开度，否则，根据炉膛负压调整A（B）引风机入静叶开度。

2.投中下层2支以上大油枪稳燃（注意按防爆要求同时投油不要太多）。

3.A（B）引风机切至工频后，将处于变频运行的引风机变频指令逐步加大同时关小该风机入口静叶，使风机变频指令达100%运行（相当于工频运行），然后调整两台引风机入口静叶控制炉膛负压。

4.若A（B）引风机变频器故障切工频未成功，风机跳闸时，按A（B）引风机RB处理。

六、引风机变频器相关注意事项
1.引风机变频器处于带电状态时（指引风机6KV电源开关已送电或已合闸），严禁打开引风机变频器就地单元柜、隔离移相变压器柜、工频旁路柜的前后柜门。

2.机组停运时，应定期试转引风机变频器功率单元柜、变压器柜内风扇。

3.引风机变频器严禁在就地进行启停操作，就地启停只在调试、检修试验时由电气维护人员进行操作。

七、引风机变频运行后的分析
1.风机加装变频后对电机运行分析
引风机在工频方式下启动时，其启动电流一般达到1874A以上、启动时间超过8s，而在变频方式下启动风机时电机实现了平滑启动，消除了大型电机启动时对母线电压及电机的冲击，延长了电机的使用寿命。

2.引风机变频改造的经济效益分析
2.1以下是2011年6月广安电厂#62炉引风机变频改造前后相同负荷下每台引风机参数平均变化对照表：
由上表可以看出引风机进行变频改造后在低负荷时节能效果明显，如360MW时节能达34.52％。

2.2 广安电厂#62机近年年平均负荷率在73%左右，年机组运行小时数在6000左右，使用两台变频调速引风机，与以往的静叶调节相比较，全年可以节省用电（1639－1293）×2×6000＝4152000kW•h，按发电成本电价0.25元/kW•h计算，4152000kW•h ×0.25元/kW•h=1038000元＝10
3.8万元。

两台变频器的总投资费用，包括安装费用和土建费用约为460万元左右，则4年半左右时间可回收投资成本。

结束语
本文主要围绕广安电厂600MW锅炉引风机变频改造后设备组成、运行控制方式的变化，结合引风机运行特点、变频器技术特性、控制方式变化，阐述了引风机变频改造后引风机的运行方式、启停操作、故障处理，提出运行注意事项；并对引风机变频改造节能效果展开分析，为引风机变频改造后的安全运行提供了技术支持。

参考文献：
1．《广安电厂600MW机组集控运行规程》广安电厂 2．《西门子完美无谐波G3E型高压变频器用户手册》西门子(上海)电气传动设备有限公司 3.《#62机组引风机变频改造DCS调试报告》广安电厂。