引风电机改变频经济效益分析

1、引风电机改变频经济效益分析 引风电机改变频经济效益分析 摘 要某发电厂引风机选型过大，为了降低生产本钱屡次对引风机叶轮切割改造，效果不理想。该电厂对引风机实施变频改造后，取得了一定经济效益。通过对引风机变频改造最初效益与运行效益分析，找出影响效益差距主要因素。 关键词引风机；变频改造；效益比照 中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1009-914X05-0058-01 1.概况 引风机的作用是将锅炉中燃料燃烧所产生的烟气抽出，通过烟囱而排入大气。某发电厂2000年投产运行，每台炉均配有两台Y4-260NO.32F型引风机。该风机为双吸离心风机，采用双支撑双进气结构，配套250KW

2、三相异步高压电动机。 2.存在问题 该发电厂投产后，由于设计引风机选型裕量过大，满负荷运行中风机入口挡板开度只能到达30%，引风机长期处于低挡板开度的小风量区域运行。如挡板开度较小，气流流速增大，扰动加大，当气流扰动与叶片固有频率相等时就会发生共振，加速叶轮裂纹产生及蔓延。该电厂由于风机入口挡板轴长期受力过大，屡次出现疲劳断裂情况，同时由于挡板开度过小，节流损失较大，增加了引风机单耗，工作效率低。 3.初期改造 为了解决上述问题，该电厂在2003年对引风机叶片进行切割，叶片外轮由3200mm切割为3040mm，切割量160mm。挡板开度可到达40%，仍有较大余量。 2006年10月更换引风机叶

3、轮。改造后的引风机型号Y5-259-1NO.29F。叶片型式由后弯式改为直板式，叶轮直径为2900mm，叶片由16片改为10片，叶轮中盘为锯齿形，并对集流器、风室的蜗舌局部进行改造，但引风机电流无明显变化。次年2月又再次切割叶轮叶片，切割后直径为2700mm。切割虽取得一定节能效果，仍达不到预期目标。 4.改变频方案确定 在屡次对引风机叶片切割均不能到达预期节能效果情况下，该电厂转换思路决定从改变引风机电机转速来控制引风机风量，这样可以使引风机在各种工况下均能获得较高效益。 调节电机转速可以选择液力偶合器调速和电动机变频调速两种方案。？液力偶合器是通过控制工作油液动量矩变化，来传递电动机能量并

4、改变输出转速。采用液力偶合器调速，电动机转轴和负载分别连接到液力偶合器，电动机仍然由电网供电，全速运行。如果采用变频调速，电动机转轴与负载直接相连，电动机不再由电网供电而是由变频器供电，变频器通过改变电动机供电频率来改变电机转速。两种方式的效率曲线不同，随着输出转速降低，液力偶合器的效率呈正比降低，而变频器在输出转速下降时效率仍然较高。 该电厂排粉机、给水泵等高压电机采用液力偶合器调速。从运行经验看，其设备维护量大，节能效果有限。如果引风机采用液力偶合器调速，在改造过程中需要改动引风机根底，改造工作量大，一般很难在一个C级检修周期内完成。 在充分比照调研根底上，该电厂最终采用电动机变频调速的方

5、式对引风机进行改造。采用IGBT单元直接串联6KV高压变频器进行调速。由三组刀闸组成旁路刀闸柜，刀闸之间具有相互闭锁的功能，通过控制刀闸合断实现引风机在变频和工频状态间切换。 为了降低变频器造价，在选择变频器容量前，对引风机所需最大功率进行测试，并在此根底上选择输出功率为1250kW的变频器。变频改造实施后可实现相当宽的频率范围内无级调速，并且在全范围内具有优异的效率和功率因数特性。 5.变频改造情况介绍 5.1 位置选择 在位置确定原那么上应尽量靠近设备，节约敷设电缆本钱。每套高压变频器由8面盘柜组成，占地面积大。考虑到后续设备改造，变频器室面积应预留将来其它设备改造容量。 5.2 改造工作

6、 变频改造工程包括：电缆敷设、盘柜安装、DCS逻辑修改、整体联调试运。整个工程可以随机组C级检修进行。 5.3 改造后试验 变频器静态试验；变频器带引风电机试验；变频器带引风机带负荷试验。试验中变频器空载和带载运行中会出现模块过压告警，需要重新设定参数。 5.4 谐波测试 改造投运后测试6kV厂用电电压总谐波畸变率为0.87%，满足国标要求3.0%。 6.最初效益分析 该电厂为200MW双抽供热机组，现以#12炉甲引风机为例进行分析。 6.1 改造效果比照 #12炉甲引风机变频改造后效果明显：发电机负荷在200MW时，引风机工频、变频功率分别为722.45KW和383.26KW；负荷在180M

7、W；功率为679.22KW和409.86KW；负荷在160MW，功率为646KW和406.56KW；负荷在140MW，功率为595KW和415.43KW。变频功率因数均为0.96。 6.2 节电效果 以机组每天按200MW运行4小时，180MW 运行4小时，160MW、140MW各运行 8小时计算，节约电能19496.8KWh。变频室内安装大功率空调、照明负荷为20KW，每天耗电480KWh。综合计算每天节电19016.8KWh，年节电637.036万KWh，电价按0.42元/KWh计算，年节约电费267.56万元。 7.运行效益分析 以上数据是在设备正常运行状态下计算结果，但在实际运行中机组

8、不可防止会发生故障，影响上网电量并相应的产生一定考核。 以下统计2021、2021年两年由于12#炉甲引风机设备故障而受到电网考核以及机组燃油引起的经济损失。 7.1 引风机故障 引风机故障导致投油93.324吨共消耗74.66万元；损失电量1637.5MWh，减少收入68.775万元；省公司考核电量25.45MWh，考核费用1.069万元；少发电量1637.5MWh，收入减少16.375万元。总费用160.88万元。 7.2 变频器故障 引风机故障包括机械故障和变频器重故障导致设备高压开关掉闸。以下单独计算变频器故障引起的经济损失：燃油损耗23.607吨，消耗资金18.89万元；电量损失77

9、1.67MWh，减少收入32.41万元；省公司考核电量25.45MWh，考核费用1.069万元；少发电量750MWh，减少收入7.5万元。由于变频器引起的损失59.87万元。 7.3 实际效益 引风机改变频后两年节约的电费267.562= 535.12万元，扣除变频器故障损失59.87万元，该电厂收入增加475.25万元。折合每年收益237.625万元。 8.变频器运行维护 变频器作为精密电力电子装置，含有大功率电子元件及电解电容，温度是其正常工作的重要环境要求，良好的安装运行环境是长期可靠运行的保证。 做好变频器日常巡视检查工作，维持其性能的稳定性，延长使用年限。日常巡视包括：周围环境温度、湿度是否合符要求；变频器进、出风口是否积尘；变频器运行参数是否正常，有无报警；柜内风扇运转是否正常；变频器内是否有振动或异响等。 9.总结 实际运行经验证明，引风机改变频有显著优越性：采用变频器控制引风机电机转速，取消挡板调节，降低了设备故障率；实现电机软启动，延长设备使用寿命，防止了对电网的冲击；变频器具有工频、变频自动切换功能，能够保证生产连续性。 锅炉引风机等风机类设备采用变频调速技术是重点推广技术。变频改造具有显著节电效果，是一种理想的调速控制方式，提高设备效率，在满