变频器在热电厂技术改造中的应用

　　0前言
　　
　　变频调速是上世纪80年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，变频调速装置用于交流异步电动机的调速，其性能胜过其他任何一种交流调速方式，并且因其显著的节能效益，较高的调速精度，较宽的调速范围，*的保护功能，以及易于实现自动控制、运行安全可靠、安装使用维护简单等优点已广泛应用于各行各业，成为交流电动机调速的潮流。我厂也广泛应用变频器进行技术改造，并总结出一定的运行和改造经验，下面以我厂应用变频器进行技术改造的几个事例进行分析，以便大家能进一步了解变频器在热电行业技术改造中的应用。
　　
　　1在锅炉二次风机电机上应用变频器我厂共有3台75t／h循环流化床锅炉，配置引风机、一次、二次风机各一台，各电机主要技术参数见表1。风机的运行情况统计见表2。　　在正常运行中，燃料的构成及热负荷、电负荷等随季节等因数变化较大，因此，锅炉燃烧所需的空气量也相应有较大的变化，而锅炉配置的风机是按所需zui大风量来设计，所以，从表2的统计数据可见，其节能潜力是非常大的。2000年12月，我厂先在1号炉二次风机上进行改造，改档板调节为变频器调节，并考虑二次风机电机功率设计时配置裕量较大，在选择变频器功率时，根据情况选小一档，即选用三菱FR-F540L-132K变频器。通过一段时间的运行测试，节能效果相当显著，二次风机运行中电流平均为70A～7，并且变频器技术性能*锅炉运行要求（主要是风压、风量、加减风速度等），根据电表测定，1年即可收回投资，由于效益显著，我厂又对2号、3号炉二次风机进行了变频器改造。　　
　　2补水泵电机应用变频器调节补水
　　
　　我厂日补水量约6000t～7000t，主要用于化水处理、工业用水、生活用水。泵房共有3台补水泵，其电动机的技术参数见表3。　　
　　由于3号泵不能满足补水需要，而1号、2号泵又太大，水泵的启停过于频繁。且从净水器净水效果看，保持一定水量进行连续供水，这样净水效率高，效果也好。净水器停运期间，净水器内的塑料斜管暴露在阳光下的时间过长容易老化，影响塑料斜管的使用寿命；如果净水器停运时间过长，再使用时则需要反洗，这样相当浪费水，也给运行管理和设备管理带来许多不利。另外，我厂补水泵房至厂区净水器管道线路较长，在冬季曾多次发生管道破裂，主要原因是管道无连续供水而造成冻裂。为此，我们选用三菱FR-F540L-37变频器，对1号、2号补水泵电机进行变频器调节改造，以达到控制水泵连续运转的目的。补水泵改用变频器调节补水，不仅考虑其节能效益，更重要的是考虑生产运行安全，提高净水器净水效果。补水泵控制工艺按如下设计：（1）为充分利用变频器，设计用一台变频器实现两台电机的调速控制，见图2；（2）两台水泵分别可实现变速或定速运行，变频器只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换；（3）两台水泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上；（4）为确保上述工艺控制要求的实现，两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在一个控制柜内。　　
　　3变频器调速改造方案应解决的关键技术
　　
　　对锅炉风机进行变频器改造，必须考虑变频器的特性是否满足燃烧工况的要求，同时在技术上必须解决下列问题，以免带来投资损失。
　　
　　（1）锅炉的安全运行是全厂动力的根本保证，虽然变频调速装置可靠，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供汽，所以，必须实现工频—变频运行的切换。
　　
　　（2）锅炉风机的拖动电机功率一般较大，对于大惯量的风机，可能存在扭曲共振，运行中一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机，所以，必须计算风机—电机连接轴系扭振临界转速，并采取相应的技术措施；
　　
　　（3）变频调速控制系统由于调速范围大，如果变频器长时间运行在1／2土频以下，则电机发热成为突出问题，一方面是由于电机自冷却风扇因转速低而失效，另一方面是谐波引起的损耗发热，如果出现这种情况，必须对电机采取强迫风冷等措施；
　　
　　（4）如果采用工频—变频自动切换，则电机由变频切至工频运行时，必须延时一定时间（一般5s）后定速接触器才自行合闸，以防操作过电压。当电机由工频切换至变频运行时，必须同样延时一定时间（一般10s）后变速接触器才自行合闸，以防感应电势损坏变频器功率元件。
　　
　　（5）变频器调节控制部分和电机电源控制部分要求集中布置，以便运行中事故处理和开、停机操作。