【摘 要】文章對三友熱電有限責(zé)任公司一臺流化床鍋爐高壓電機(jī)變頻改造后運(yùn)行效果及出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，并提出一些建議。

【關(guān)鍵詞】流化床鍋爐；高壓變頻改造；分析

三友熱電有限責(zé)任公司一臺240T/H流化床鍋爐2007年投運(yùn)，共有四臺高壓電機(jī)，原設(shè)計為工頻運(yùn)行，參數(shù)如下：

運(yùn)行中風(fēng)機(jī)的流量控制是通過調(diào)節(jié)擋板的開度來實(shí)現(xiàn)的，而這是一種經(jīng)濟(jì)效益差，能耗大的落后方法，造成設(shè)備損壞快，維修難度大，運(yùn)行費(fèi)用高。相當(dāng)部分功率消耗在擋板的截流過程中，從而造成能源的極大浪費(fèi)。這些設(shè)備都是長期連續(xù)運(yùn)行和常常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，其節(jié)能潛力則更加巨大。

2008年，作為我公司重點(diǎn)技改項(xiàng)目之一，首先對一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行了高壓變頻改造，運(yùn)行以后效果明顯。在滿足鍋爐正常運(yùn)行的情況下，一次風(fēng)機(jī)電動機(jī)電流明顯減少，由83A降為50A，功率因數(shù)從0.8左右提高到0.95左右。

由于一次風(fēng)機(jī)變頻改造收到了顯著效果，我廠又陸續(xù)對二次風(fēng)機(jī)和一臺引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造。

運(yùn)行3年多來取得了良好的效益，同時也出現(xiàn)一些問題，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)結(jié)合我公司實(shí)際總結(jié)如下：

１．采用變頻器的優(yōu)越性

（1）節(jié)能效果明顯，特別是調(diào)峰運(yùn)行在谷值低負(fù)荷時更為顯著。

（2）由于變頻器可以非常平穩(wěn)的調(diào)整風(fēng)量，鍋爐運(yùn)行參數(shù)得到改善，提高了鍋爐效率。

（3）減少了對煙道、風(fēng)道和風(fēng)門擋板的沖擊腐蝕，相應(yīng)的延長了很多零件的使用壽命，有效的提高了設(shè)備的檢修周期，節(jié)約了大量維護(hù)費(fèi)用。

（4）由于有變頻調(diào)節(jié)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了軟啟動，風(fēng)機(jī)在低頻下啟動，啟動電流很小，啟動時間延長，避免了原來在較大慣性負(fù)荷情況下，數(shù)倍于額定啟動電流的對電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊，有效延長了電機(jī)壽命。

（5）提高了功率因數(shù)，功率因數(shù)在0.95以上。

2.存在問題

2.1占用空間

變頻器本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成，占用空間大，改造過程受到配電室空間的制約。

2.2對電壓波動的適應(yīng)能力

2011年2月，一次外網(wǎng)污閃事故造成我廠廠用電波動，鍋爐高壓變頻全部跳閘，造成鍋爐壓火解列。檢查故障信息及復(fù)位還需到現(xiàn)場，這又延誤了鍋爐及時啟動。

（1）對于鍋爐重要輔機(jī)的高壓變頻器，瞬停保護(hù)動作電壓應(yīng)設(shè)為額定電壓的65%-80％，延時設(shè)為2-3s較為合適。最大程度的保證因外部故障或大容量電動機(jī)啟動引起電壓波動時，變頻器不停機(jī)。

（2）在現(xiàn)有條件下應(yīng)實(shí)現(xiàn)故障信息遠(yuǎn)傳及故障遠(yuǎn)控復(fù)位，可以大大縮短鍋爐恢復(fù)時間。

（3）另外，備用電源自投等情況下所造成的母線電壓瞬時失電發(fā)生后，變頻器應(yīng)具有持續(xù)或恢復(fù)運(yùn)行的功能，即在母線電壓瞬間降低或消失（如事故切換）時變頻器不跳閘或使電機(jī)系統(tǒng)慣性運(yùn)行;當(dāng)母線電壓重新恢復(fù)正常后，變頻器能根據(jù)捕捉到的電動機(jī)轉(zhuǎn)速正確調(diào)整自身輸出，重新拖動電動機(jī)運(yùn)行的功能。在電源瞬間跌落或消失時間不長的情況下，該功能保證變頻器所驅(qū)動負(fù)載的穩(wěn)定性，減少對機(jī)組運(yùn)行的影響，避免鍋爐滅火現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力

我廠配電室外側(cè)是爐本體，灰塵多而且電纜溝在地下，不時會有積水，潮氣重。而變頻器風(fēng)冷系統(tǒng)會在配電室內(nèi)產(chǎn)生較大負(fù)壓，室外的灰塵、電纜溝的潮氣等容易從縫隙進(jìn)入配電室，進(jìn)而進(jìn)入變頻器?；覊m進(jìn)人變頻柜內(nèi)會導(dǎo)致絕緣下降或擊穿損壞電子元器件;灰塵堵塞濾網(wǎng)造成功率柜散熱效果差，易導(dǎo)致功率模塊過熱失效損壞。我廠現(xiàn)在采取運(yùn)行中定期拆換清洗濾網(wǎng)和在停爐間隙清掃變頻器的方式處理。

2.4對自身故障的承受力

（1）2011年10月，吸風(fēng)機(jī)變頻的一個功率單元出現(xiàn)故障退出運(yùn)行，其余八個功率單元組成的整體繼續(xù)運(yùn)行，驗(yàn)證了高壓變頻器具有的單元旁路功能，即某個功率單元出故障時該單元應(yīng)能夠自動退出，整個系統(tǒng)可持續(xù)帶故障運(yùn)行。

（2）變頻裝置工作電源正常為交流220V由變頻自帶UPS裝置提供，UPS裝置電源取自廠用380v段。此方式存在一定缺陷，一旦UPS裝置故障變頻工作電源將失電?？梢詮谋０捕瘟砣∫宦穫溆秒娫矗绻ぷ鹘涣麟娫吹綦?，變頻裝置可通過其UPS裝置供電，如UPS電量不足，則備用電源自動投入。

2.5變頻工頻切換對電機(jī)的影響

我廠一、二次風(fēng)機(jī)高壓變頻器配置工頻旁路柜，以保證在變頻器出現(xiàn)故障或檢修時，通過工頻旁路柜的切換電機(jī)恢復(fù)工頻運(yùn)行，保證生產(chǎn)持續(xù)不斷。其中一次風(fēng)機(jī)的變頻器具有變頻-工頻自動切換功能，在發(fā)生故障時能自動切換至工頻運(yùn)行，可以保證一次風(fēng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，降低了對生產(chǎn)的影響。但是在電動機(jī)故障時變頻器自動切換至工頻，會加劇電動機(jī)的故障，并有使故障擴(kuò)大化的危險，綜合考慮下我廠一次風(fēng)機(jī)旁路柜自動切換功能未投入。

2011年11月，二次風(fēng)機(jī)由變頻改工頻運(yùn)行，轉(zhuǎn)速從1200r/min升到1450r/min。從9:40至11:00電機(jī)前軸溫度由34℃升至73℃且仍在不斷上升，停運(yùn)檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)前軸油室內(nèi)潤滑油較多，改工頻運(yùn)行以后轉(zhuǎn)速升高導(dǎo)致軸溫上升。所以運(yùn)行電機(jī)維護(hù)時要控制適當(dāng)?shù)臐櫥土浚乐钩霈F(xiàn)類似不利影響。

3.結(jié)束語

高壓輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性直接影響火力發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，一旦這些關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備由于變頻器故障而非正常停機(jī)，往往會導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷大幅下降甚至跳機(jī)、鍋爐熄火等事故。造成的損失是節(jié)能效益無法彌補(bǔ)的。因此，電廠輔機(jī)在進(jìn)行高壓變頻器改造時，對高壓變頻設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性要求必須排在首位。在實(shí)際運(yùn)行中，要不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行必要的改造升級，不僅要充分發(fā)揮變頻設(shè)備的功效，更要細(xì)心維護(hù)，盡量延長變頻設(shè)備的使用壽命。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)(2版)[M].北京：機(jī)械工程出版社，2002.

［２］徐甫榮．大功率風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J]．變頻器世界，2001，(8)．