1 引言
随着节能降耗建设节能性社会日益深入人心,高压大功率变频调速技术的日益成熟,变频调速技术在火电厂逐渐得到了广泛应用。近年来在送、引风机上的应用比较普遍,但应用中为确保可靠性多选用手动工频旁路系统,实践证明这一方式虽有一定作用,但却有着重大缺陷,其主要问题是切换时必须停止风机运行。而停止风机运行,则将减少30%-40%锅炉出力,直接影响发电量,造成电量损失。
为确保风机在变频调速状态下能够无扰动的、平稳的、切换到工频调速状态下和在工频运行状态下,无扰动的、平稳的、切换到变频运行状态下,是非常必要的。日常维护保养和故障处理,均需要这一功能。
2 引风机变频调速的主要技术要求
引风机是火电厂锅炉机组的重要辅机,一般每台炉安装两台,同时运行,每台风机一般能满足锅炉额定出力60%的风量需要。为了确保汽轮发电机组稳发满发,锅炉机组则要保持出力稳定。要保持锅炉机组出力稳定,引风机则必须保持稳定。从安全满发的角度要求,引风机一刻都不能停止运行,停止运行就将造成减负荷,就要减少发电量,就将造成故障和影响发电企业效益。这一客观要求,对锅炉引风机提出了如下重要技术指标。
(1)可靠性要求。用户对电能的质量要求是连续、稳定和可靠的。发电厂的汽轮发电机组和锅炉机组的运行,则必须是连续、稳定和可靠的。这就要求锅炉引风机必须安全稳定,其可靠性必须是100%。
(2)可调解性要求。锅炉机组的燃烧状况是变化的。随着电网的需要机组的负荷也要发生变化,锅炉机组随时需要调整,因此锅炉引风机也要随着锅炉出力和燃烧状况进行调节。
可靠性和调节性是引风机变频调速的重要技术指标。
3不同工频旁路切换方式比较
为确保引风机变频运行的可靠性,生产改造和新建扩建项目中均设计有工频旁路系统,其切换方式有二,一为刀闸切换的手动旁路系统,一为开关切换的自动旁路系统,现对两种切换方式的优缺点比较如下:
(1)刀闸切换的手动旁路系统
刀闸切换的手动旁路系统的主要优点是初投资较省；其缺点是只能在断开引风机电源开关,停止引风机运行的情况下进行变频切工频或工频切变频操作。众所周知满负荷运行条件下,是不允许停止一台引风机的。只能在低负荷且经过系统调度允许时才能进行,否则将影响负荷造成故障或事故。运行中停止一台引风机进行切换,至少要减少锅炉出力30-40%,亦即将影响发电机出力30-40%,这是运行中所不允许的。这是刀闸切换手动旁路系统的致命缺陷。
(2)开关切换的自动旁路系统
开关切换的自动旁路系统,主要缺点是初投资较高(只是开关与刀闸的价差)其优点是能够实现运行中变频切工频和工频切变频,这一切换过程是平稳的,无扰动的,不影响风机运行,不影响锅炉负荷的,是完全适应引风机安全经济运行需要的,是值得推广应用的。
实现变频与工频的自动切换的关键技术是切换过程中的同期问题,只有具有飞车启动功能的变频器和工频变频切换控制软件系统,才能实现变频与工频的自动切换。
4东方日立变频器能够实现工频变自动切换
发电厂锅炉引风机传统调节方式是挡板调节、双速电机配合挡板调节、液力偶合器调节。近年来某些运行中的火电厂(国电朝阳发电厂、富春江热电厂、四川白马电厂、大唐淮北电厂、国电云南宣威发电公司等)从降低引风机单耗,降低厂用,提高调节精度出发,陆续进行变频调速改造,收到了较好效果。但新建、扩建电厂在变频器的应用上还有着距离和误区。(这主要是缺乏相应行业标准,片面考虑初投资,不考虑投运后年运行费对企业经济效益的影响所造成的)大唐长春第二热电有限责任公司三期扩建设计中,对双速电机、液力偶合器和变频器进行了充分比较论证结论是:“从降低引风机单耗,降低年运行费用,降低发电成本,从“大力节约能源资源,加快建设资源节约型社会”考虑选用变频器进行引风机调节是经济的,是可取的”。从而决定引风机选择变频调速。
