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【摘 要】文章对三友热电有限责任公司一台流化床锅炉高压电机变频改造后运行效果及出现的问题进行了分析，并提出一些建议。
【关键词】流化床锅炉；高压变频改造；分析
三友热电有限责任公司一台240T/H流化床锅炉2007年投运，共有四台高压电机，原设计为工频运行，参数如下：
运行中风机的流量控制是通过调节挡板的开度来实现的，而这是一种经济效益差，能耗大的落后方法，造成设备损坏快，维修难度大，运行费用高。相当部分功率消耗在挡板的截流过程中，从而造成能源的极大浪费。这些设备都是长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力则更加巨大。
2008年，作为我公司重点技改项目之一，首先对一次风机进行了高压变频改造，运行以后效果明显。在满足锅炉正常运行的情况下，一次风机电动机电流明显减少，由83A降为50A，功率因数从0.8左右提高到0.95左右。
由于一次风机变频改造收到了显著效果，我厂又陆续对二次风机和一台引风机进行了变频改造。
运行3年多来取得了良好的效益，同时也出现一些问题，根据运行经验结合我公司实际总结如下：
１．采用变频器的优越性
（1）节能效果明显，特别是调峰运行在谷值低负荷时更为显著。
（2）由于变频器可以非常平稳的调整风量，锅炉运行参数得到改善，提高了锅炉效率。
（3）减少了对烟道、风道和风门挡板的冲击腐蚀，相应的延长了很多零件的使用寿命，有效的提高了设备的检修周期，节约了大量维护费用。
（4）由于有变频调节，系统实现了软启动，风机在低频下启动，启动电流很小，启动时间延长，避免了原来在较大惯性负荷情况下，数倍于额定启动电流的对电网和机械设备的冲击，有效延长了电机寿命。
（5）提高了功率因数，功率因数在0.95以上。
2.存在问题
2.1占用空间
变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成，占用空间大，改造过程受到配电室空间的制约。
2.2對电压波动的适应能力
2011年2月，一次外网污闪事故造成我厂厂用电波动，锅炉高压变频全部跳闸，造成锅炉压火解列。检查故障信息及复位还需到现场，这又延误了锅炉及时启动。
（1）对于锅炉重要辅机的高压变频器，瞬停保护动作电压应设为额定电压的65%-80％，延时设为2-3s较为合适。最大程度的保证因外部故障或大容量电动机启动引起电压波动时，变频器不停机。
（2）在现有条件下应实现故障信息远传及故障远控复位，可以大大缩短锅炉恢复时间。
（3）另外，备用电源自投等情况下所造成的母线电压瞬时失电发生后，变频器应具有持续或恢复运行的功能，即在母线电压瞬间降低或消失（如事故切换）时变频器不跳闸或使电机系统惯性运行;当母线电压重新恢复正常后，变频器能根据捕捉到的电动机转速正确调整自身输出，重新拖动电动机运行的功能。在电源瞬间跌落或消失时间不长的情况下，该功能保证变频器所驱动负载的稳定性，减少对机组运行的影响，避免锅炉灭火现象的发生。
2.3现场环境的适应能力
我厂配电室外侧是炉本体，灰尘多而且电缆沟在地下，不时会有积水，潮气重。而变频器风冷系统会在配电室内产生较大负压，室外的灰尘、电缆沟的潮气等容易从缝隙进入配电室，进而进入变频器。灰尘进人变频柜内会导致绝缘下降或击穿损坏电子元器件;灰尘堵塞滤网造成功率柜散热效果差，易导致功率模块过热失效损坏。我厂现在采取运行中定期拆换清洗滤网和在停炉间隙清扫变频器的方式处理。
2.4对自身故障的承受力
（1）2011年10月，吸风机变频的一个功率单元出现故障退出运行，其余八个功率单元组成的整体继续运行，验证了高压变频器具有的单元旁路功能，即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出，整个系统可持续带故障运行。
（2）变频装置工作电源正常为交流220V由变频自带UPS装置提供，UPS装置电源取自厂用380v段。此方式存在一定缺陷，一旦UPS装置故障变频工作电源将失电。可以从保安段另取一路备用电源，如工作交流电源掉电，变频装置可通过其UPS装置供电，如UPS电量不足，则备用电源自动投入。
2.5变频工频切换对电机的影响
我厂一、二次风机高压变频器配置工频旁路柜，以保证在变频器出现故障或检修时，通过工频旁路柜的切换电机恢复工频运行，保证生产持续不断。其中一次风机的变频器具有变频-工频自动切换功能，在发生故障时能自动切换至工频运行，可以保证一次风机的持续运行，降低了对生产的影响。但是在电动机故障时变频器自动切换至工频，会加剧电动机的故障，并有使故障扩大化的危险，综合考虑下我厂一次风机旁路柜自动切换功能未投入。
2011年11月，二次风机由变频改工频运行，转速从1200r/min升到1450r/min。从9:40至11:00电机前轴温度由34℃升至73℃且仍在不断上升，停运检查发现电机前轴油室内润滑油较多，改工频运行以后转速升高导致轴温上升。所以运行电机维护时要控制适当的润滑油量，防止出现类似不利影响。
3.结束语
高压辅机设备运行的稳定性、可靠性直接影响火力发电机组的安全稳定运行，一旦这些关键辅机设备由于变频器故障而非正常停机，往往会导致机组负荷大幅下降甚至跳机、锅炉熄火等事故。造成的损失是节能效益无法弥补的。因此，电厂辅机在进行高压变频器改造时，对高压变频设备的稳定性、可靠性要求必须排在首位。在实际运行中，要不断总结、积累经验，进行必要的改造升级，不仅要充分发挥变频设备的功效，更要细心维护，尽量延长变频设备的使用寿命。 [科]
【参考文献】
［１］张燕宾.SPWM变频调速应用技术(2版)[M].北京：机械工程出版社,2002.
［２］徐甫荣．大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析[J]．变频器世界，2001，(8)．
【关键词】流化床锅炉；高压变频改造；分析
三友热电有限责任公司一台240T/H流化床锅炉2007年投运，共有四台高压电机，原设计为工频运行，参数如下：
运行中风机的流量控制是通过调节挡板的开度来实现的，而这是一种经济效益差，能耗大的落后方法，造成设备损坏快，维修难度大，运行费用高。相当部分功率消耗在挡板的截流过程中，从而造成能源的极大浪费。这些设备都是长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力则更加巨大。
2008年，作为我公司重点技改项目之一，首先对一次风机进行了高压变频改造，运行以后效果明显。在满足锅炉正常运行的情况下，一次风机电动机电流明显减少，由83A降为50A，功率因数从0.8左右提高到0.95左右。
由于一次风机变频改造收到了显著效果，我厂又陆续对二次风机和一台引风机进行了变频改造。
运行3年多来取得了良好的效益，同时也出现一些问题，根据运行经验结合我公司实际总结如下：
１．采用变频器的优越性
（1）节能效果明显，特别是调峰运行在谷值低负荷时更为显著。
（2）由于变频器可以非常平稳的调整风量，锅炉运行参数得到改善，提高了锅炉效率。
（3）减少了对烟道、风道和风门挡板的冲击腐蚀，相应的延长了很多零件的使用寿命，有效的提高了设备的检修周期，节约了大量维护费用。
（4）由于有变频调节，系统实现了软启动，风机在低频下启动，启动电流很小，启动时间延长，避免了原来在较大惯性负荷情况下，数倍于额定启动电流的对电网和机械设备的冲击，有效延长了电机寿命。
（5）提高了功率因数，功率因数在0.95以上。
2.存在问题
2.1占用空间
变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成，占用空间大，改造过程受到配电室空间的制约。
2.2對电压波动的适应能力
2011年2月，一次外网污闪事故造成我厂厂用电波动，锅炉高压变频全部跳闸，造成锅炉压火解列。检查故障信息及复位还需到现场，这又延误了锅炉及时启动。
（1）对于锅炉重要辅机的高压变频器，瞬停保护动作电压应设为额定电压的65%-80％，延时设为2-3s较为合适。最大程度的保证因外部故障或大容量电动机启动引起电压波动时，变频器不停机。
（2）在现有条件下应实现故障信息远传及故障远控复位，可以大大缩短锅炉恢复时间。
（3）另外，备用电源自投等情况下所造成的母线电压瞬时失电发生后，变频器应具有持续或恢复运行的功能，即在母线电压瞬间降低或消失（如事故切换）时变频器不跳闸或使电机系统惯性运行;当母线电压重新恢复正常后，变频器能根据捕捉到的电动机转速正确调整自身输出，重新拖动电动机运行的功能。在电源瞬间跌落或消失时间不长的情况下，该功能保证变频器所驱动负载的稳定性，减少对机组运行的影响，避免锅炉灭火现象的发生。
2.3现场环境的适应能力
我厂配电室外侧是炉本体，灰尘多而且电缆沟在地下，不时会有积水，潮气重。而变频器风冷系统会在配电室内产生较大负压，室外的灰尘、电缆沟的潮气等容易从缝隙进入配电室，进而进入变频器。灰尘进人变频柜内会导致绝缘下降或击穿损坏电子元器件;灰尘堵塞滤网造成功率柜散热效果差，易导致功率模块过热失效损坏。我厂现在采取运行中定期拆换清洗滤网和在停炉间隙清扫变频器的方式处理。
2.4对自身故障的承受力
（1）2011年10月，吸风机变频的一个功率单元出现故障退出运行，其余八个功率单元组成的整体继续运行，验证了高压变频器具有的单元旁路功能，即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出，整个系统可持续带故障运行。
（2）变频装置工作电源正常为交流220V由变频自带UPS装置提供，UPS装置电源取自厂用380v段。此方式存在一定缺陷，一旦UPS装置故障变频工作电源将失电。可以从保安段另取一路备用电源，如工作交流电源掉电，变频装置可通过其UPS装置供电，如UPS电量不足，则备用电源自动投入。
2.5变频工频切换对电机的影响
我厂一、二次风机高压变频器配置工频旁路柜，以保证在变频器出现故障或检修时，通过工频旁路柜的切换电机恢复工频运行，保证生产持续不断。其中一次风机的变频器具有变频-工频自动切换功能，在发生故障时能自动切换至工频运行，可以保证一次风机的持续运行，降低了对生产的影响。但是在电动机故障时变频器自动切换至工频，会加剧电动机的故障，并有使故障扩大化的危险，综合考虑下我厂一次风机旁路柜自动切换功能未投入。
2011年11月，二次风机由变频改工频运行，转速从1200r/min升到1450r/min。从9:40至11:00电机前轴温度由34℃升至73℃且仍在不断上升，停运检查发现电机前轴油室内润滑油较多，改工频运行以后转速升高导致轴温上升。所以运行电机维护时要控制适当的润滑油量，防止出现类似不利影响。
3.结束语
高压辅机设备运行的稳定性、可靠性直接影响火力发电机组的安全稳定运行，一旦这些关键辅机设备由于变频器故障而非正常停机，往往会导致机组负荷大幅下降甚至跳机、锅炉熄火等事故。造成的损失是节能效益无法弥补的。因此，电厂辅机在进行高压变频器改造时，对高压变频设备的稳定性、可靠性要求必须排在首位。在实际运行中，要不断总结、积累经验，进行必要的改造升级，不仅要充分发挥变频设备的功效，更要细心维护，尽量延长变频设备的使用寿命。 [科]
【参考文献】
［１］张燕宾.SPWM变频调速应用技术(2版)[M].北京：机械工程出版社,2002.
［２］徐甫荣．大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析[J]．变频器世界，2001，(8)．