引风机高压变频节能技术应用分析

    一、脱硝改造项目概述

　　1、项目发展思路
　　当涂公司致力于建设资源节约型、环境友好型、科技创新型、本质安全型的新型现代化火电企业。
　　2、背景
　　2011年9月21日，环保部、国家质检总局联合发布新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），要求从2012年1月1日起，新建火电机组氮氧化物排放量达到100mg/m3。从2014年7月1日起，除特殊机组，排放量要求达到200mg/m，外，其余均要求达到100mg/m3。
　　火电厂脱硝技术应用已成定局，脱硝改造迟做不如早做。燃煤发电机组安装脱硝设施、具备在线监测功能且运行正常的，持国家或省级环保部门出具的脱硝设施验收合格文件，报省级价格主管部门审核后，执行脱硝电价。脱硝电价标准为每千瓦时8厘钱。设备维护正常，脱硝效率和投入率满足要求，收回投资并取得长期效益。
　　3、项目实施
　　
　　节能与减排并重，利用脱硝项目，同步进行节能技术改造。
　　
　　（1）取消脱硫旁路烟道和增压风机。
　　
　　（2）引风机出口至脱硫吸收塔之间的尾部脱硫烟道实施优化改造，减少烟气流程阻力。
　　
　　（3）引风机增容，采用高压变频调速节能技术，降低厂用电率及标煤单耗。
　　
　　二、引风机电机容量选择
　　增压风机取消后，引风机必须增容，但是容量到底需要增到多大，需要进行严密的计算，考虑因素应全面，防止忽略了细小但至关重要的因素，造成引风机容量选择不当。工程设计初期，我们反复验算，对最初设计的引风机电机容量6900千瓦产生怀疑，认为配置过大，存在‘大马拉小车’的耗能情况。与设计院多次反复讨论交涉，将引风机电机容量可靠地降低为5400千瓦，节省工程资金约200万元，也为相关设备经济选型及长期节能打下基础。
　　三、高压变频器选型与要求
　　1、国产品牌我国高压大功率变频器生产厂家，主要有合康变频、东方日立、成都佳灵、中山明阳、广州智光、上海科达、山东风光、九洲电气等。在国家节能政策的鼓励和扶持下，随着科研投入的进一步加大，国产高压变频器在理论上与功能上也逐渐可以与进口变频器相媲美，但变频器中使用的功率半导体、驱动电路、电解电容等关键器仍依赖进口，而且在未来相当长时间内状况不容易改变。在自动化产品结构上相对比较单一，主要是“产品推广”的营销策略，产品发展与销售有一定劣势。
　　2、国际品牌国外主要供应厂商有施耐德（利德华福）、西门子、罗宾康、罗克韦尔及ABB等。以西门子为代表的国外品牌占据大容量和大型工程配套的高端市场，它们形成了系列化的产品系列，几乎所有的产品均具有矢量控制功能，工艺水平也较完善。品牌厂商多为综合自动化公司，拥有多种自动化产品的品牌关联效应，并体现在其他资源的共享上，这样的“品牌推广”对产品发展、销售都有很好的推动作用。
　　3、注重优势，选择国产品牌虽然，国外品牌在元器件质量、超大功率产品上优势较大，但也应该看到国产品牌通过技术自主化研究与应用，差距正逐渐缩小。另外，国产品牌价格优势巨大、性价比高，在设备异常分析、故障处理、备品备件采购、技术培训等方面的方便快捷也是应该考虑的因素。决策层的思维不能停留在选择国际大品牌高端产品就不会负什么责任的行为上。在了解国产、国际高压变频器品牌、产品、技术现状，满足安全、技术要求的前提下，选择性价比高的国产品牌，为支持鼓励国产品牌发展壮大、走向国际市场贡献力量。
　　4、选择合康变频的几点原因
　　（1）在国内率先推出煤矿提升机用四象限高压变频器后，又首次将容量突破5000kVA，在这两个方面均走在了国产高压变频器前列。2006年8月成功推出产品，并顺利通过一系列试验。通过近几年的发展扩大，综合能力得到有效提升。
　　（2）变频器采用单元串联脉宽调制叠波技术，削弱了谐波的输出含量。本工程采用6单元串联，相当于36脉冲输入13电平输出，为完美无谐波方案。主要优点：无需输出滤波装置，电机不用降额使用，脉动转矩小，可延长电机及机械设备寿命。
　　（3）变频装置控制电源采用双电源技术，其中一路为普通外部供电，另外一路直接来自高压，经变压器降压输入。两路电源同时经整流后输入控制系统。双电源切换无时间间隔，供电系统在线热备份，对整个高压变频器的控制电源稳定性有足够的保障。
　　（4）变频器采用中文LCD显示，面板轻触按钮直接操作。全中文文字表述，大屏幕显示，可对多组参数进行设置，没有烦琐的参数代码号，参数设置直观。运行参数同屏显示，可保存十次故障记录。
　　（5）售后服务有承诺。终身维护，定期进行用户培训，按用户要求解决现场问题；现场出现故障，立即给予答复或响应，48小时内到达现场。设立用户档案和产品档案，便于及时、准确地联系用户，分析解决现场出现的各种问题。定期进行产品质量询访和跟踪。
　　5、对变频器厂家提出相关要求
　　（1）提供近两年与本工程同等规模工程的业绩及由电厂出具的运营报告证明。
　　（2）在设计、制造、出厂试验、现场安装、动静态调试等环节，有防止引风机轴系出现扭振或叶片自振，出现轴或叶片裂纹甚至断轴、断叶片的情况发生的具体措施，并根据引风机生产厂家提供的引风机出厂试验数据出具计算结果。
　　（3）对于引风机电源开关下口至电动机所属动力电缆、高压变频器、变压器、高压电动机等全部电气设备的继电保护配置方案具体说明。要对工频、变频两种运行方式下分别考虑，包括保护如何随着运行方式的切换而切换。
　　（4）结合合康变频已投运的同类型工程实例，提供引风机增加变频装置后的旁路切换方式（手动及自动）专题说明，包括两种切换方式对锅炉系统运行的影响及具体操作程序说明。确认采用旁路自动切换方式。