APP下载

火电厂锅炉引风机节能改造探讨

2018-01-31杨八虎

中国科技纵横 2018年1期
关键词:变频调速技术

杨八虎

摘 要:引风机作为火电厂的重要设备能够保证锅炉燃烧的质量,同时由于引风机功率高,电量消耗也是非常庞大。引风机是将锅炉中的燃烧烟气排出,从而保持锅炉膛内压力平衡,使烟气能够在进入空预器中除尘、脱硫,从而排放出去。本文主要阐述了火电厂引风机在运行过程中出现的问题,同时提出了解决引风机运行过程中问题策略,通过这些方法,为相关技术人员提供参考。

关键词:锅炉引风机;火电厂节能;变频调速技术

中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)01-0002-02

引风机存在着一定的弊端,一方面由于引风机容量较大,容易造成燃烧不充分,浪费资源;另一方面,引风机的风量调节性能差。因此,火电厂引风机有非常大的节能减排空间。

1 火电厂锅炉引风机在运行过程中存在的问题

现如今,我国的各大火电厂锅炉应用的引风机都是传统型号,比较单一,这种型号的引风机在运行过程中,缺乏有效的调节方法,操作起来不方便,导致技术人员不能够对引风机进行有效的设计,也就无法对挡板进行角度调节。引风机的挡板角度能够影响引风效率,不及时进行角度调整,有可能使引风机的风速失控,从而导致引风机在锅炉燃烧排烟的时候,受到各方面条件的影响,导致非常严重运行问题,主要出现以下几个问题:

第一,设备运行效率下降。由于引风机的故障,无法排除锅炉内的烟气,阻碍新鲜空气进入,从而导致锅炉内的燃料不能充分燃烧,设备在长期的使用过程中,工作效率会下降。

第二,一些在火电厂进行锅炉燃烧的时候,不注重引风机的承载能力,无法满足锅炉燃烧所排放的大量烟气。同时,承载小的引风机设备在环保方便不能发挥非常好的作用,进而造成了能源和资源的浪费。

第三,一些电热厂锅炉仍旧使用传统的引风机,只能通过调整挡板的角度来调节风速,控制烟气排放,但是挡板本身就需要耗费非常多的电力能源,再加上人为操作失误的原因,加重了能源损耗。

第四,由于引风机处在风口上,烟气会对引风机产生侵蚀作用,使得设备发生严重磨损情况,维修频繁,这种情况就会增加锅炉整体的维修养护成本,无法起到减排作用。

由于上述原因,导致我国的火电厂的引风机运作效率不高,从而降低锅炉的使用效果,无法做到节能减排。因此,火电厂想要解决这些问题就要利用合理的变频调速技术,增加引风机的平稳运行,同时还要加强引风机控制和调节功能,减少能源的消耗,使锅炉的引风机实现自动化控制。

2 解决引风机运行过程中问题策略

2.1 对引风机进行变频调速

对引风机进行变频调速,就是利用电子技术对引风机的工作频率进行调节,实现发电机速度和风扇转速同步调整。现如今,这种变频调速技术被广泛应用到电机中,同时向高电压、高容量的变频技术方向发展。和其他的变频交换器行比较,变频技术能够起到非常明显的节能效果。变频技术主要有以下三方内容:

第一,速度较快,系统稳定。变频技术本身具有非常高的转换速度,通过和异步电动机结合,会增加电动机的滑差和急速运行速度。

第二,控制电流。变频调速是对电机实现电流控制,如果通過传统的电机启动引风机运转的话,会产生非常多的额定电流,从而进一步缩短电机寿命,而变频调速方法可以在零速零电压的条件下启动,依靠稳定的频率和电压之间的关系,通过这样更改变频器,就可以按照V/F公式来负责作业,提高绕组的承受能力和设备稳定性,降低后期维护的难度。

第三,自动控制。变频调速实现了对锅炉燃烧过程的自动化控制,技术人员通过使用变频技术,将线路进行点对点的连接,并通过连接变频器来提高设备可靠性,降低引风机维修成本。

第四,引风机保护。引风机进行变频改造后,所设置的变频器就会带有一些电路保护措施,包括过电压、熔点保护装置、接地线、短路保护等,通过设计引风机的运行模式,可以降低运行故障,同时,在故障发生的时候,就确定具体原因,极大的缩短维修人员故障处理的时间。引风机的变频改造,能够为设备提供有效的保护措施,降低引风机电机被烧坏的可能性。

2.2 使引风机部分流量范围内变频调速

实现引风机的变频调速,能够提高节能效果,一些火力厂在进行引风机变频调速时,对其流量调节主要分为两种方法:

第一,在电机达到额定40%-70%转速时,要采用变频调速方法调节气流流量。现如今,大部分引风机变频调速的投资成本过高,因此,研究人员要不断的研发新的变频器,降低价格。主要是增加变频器的容量,使其最高转速能够达到电动机自身额定转速的80%,同时,变频器的容量也要达到100%电动机额定转速变,才可以大大的降低变频器的成本。

第二,当电机达到80%-100%的额定转速时,技术人员就不能应用变频调速方法,而是改为工频电源供电和静叶流量调节方式。当电机在80%的额定转速以上时,引风机的静叶调节效率就有产生下降趋势,因此,技术人员要在电机80%以上的额定转速时,使用静叶调节方式,降低主机的负荷,使锅炉的引风机系统产生一定量的风压和流量[1]。

3 案例分析

据数据显示,2016年我国环保锅炉占工业锅炉总台数的2.8%,约1.63万台,但从国家政策来看,我国的环保锅炉正处于发展势头。基于这种条件下,国内某火电厂对锅炉引风机进行变频改造,从而响应国家号召,积极节能减排。

3.1 试验条件

某厂锅炉燃烧煤质稳定,送气、排烟等引风机调节方式固定。在进行实验期间,不对锅炉进行吹灰、排污系统的切换等,从而降低实验的误差。锅炉运行参数主要范围是:气压±1.5%规定值,炉内温度3°C-8℃,水分蒸发量为±3%,且锅炉引风机没有损坏,不存在维修现象,人员操作技能达标[2]。

3.2 试验方法endprint

首先,测量人员通过网格法测试引风机的流量截面,得出动压力值,如果同一点的2次测量值存在偏差超过2%情况时,需要重新测量。接着,测量人员需要测量锅炉内的静压值和锅炉表面温度,同时,还需要在引风机的入口和出口的截面上,测量静压值和锅炉表面温度,通过计算能够得出引风机出入口的温度、流量、气压等基本参数。最后,测量人员还要测量电动机的驱动功率,计算出引风机在不同工作情况下的运行效率和引风机中的能耗关系。

3.3 试验结果

通过试验,能够显示出结果:第一,在600MW负荷运作下,锅炉燃烧情况稳定,实验煤质相同条件下,使用引风机调节方式进行变频,负荷机组引风机的运行效率在75%左右,能耗随着机组负荷的增加而增加,就是指600MW的机组能耗最多。第二,当600MW的机组处于一半额定负荷运行时,引风机的工作效率仅为22%,引风机的能源消耗随着机组负荷减少而升高。在检验人员对电机的供电装置实行变频改造之后,引风机的工作效率能够提高到75%左右,而未进行变频改造的引风机工作效率仅为62%。第三,机组在低负荷工作的时候,引风机的工作效率不足35%,而在机组的电能消耗方面,600MW机组在低负荷运转的时候,引风机的运行状态为低档运行,所产生的电能消耗也是变频调节的两倍。第四,当机组达到70%额定负荷运行时,引风机会变为大功率运行状态,这时,引风机的电能消耗是变频调节的2倍,当引风机进行额定负载的时候,使用变频调节方式会比工频调节方式节约8%左右的电量[3]。

4 结语

综上所述,火电厂锅炉的引风机使用变频技术能够节能减排。在此基础上,通过实现异步电动机结合、提高绕组的承受能力,能够增加电动机的滑差和急速运行速度、降低后期维护的难度,同时,通过为设备提供有效的保护措施、达到电机额定转速变頻,能够降低引风机电机被烧坏的可能性、提高变频器的容量。因此,在遇到锅炉的引风机节能环保问题时,可以通过以上方法解决。

参考文献

[1]崔战胜,鲁尚鑫,王江伟.火电厂锅炉引风机抢风问题与应对措施分析[J].科技传播,2014,6(12):142-143.

[2]惠润堂,苗永旗,朱立平,俞立.火电厂锅炉引风机改造策略研究[J].环境工程,2015,33(05):85-89.

[3]单佩通.火电厂锅炉引风机工作故障与对策分析[J].科技创新与应用,2015,14:89.endprint

猜你喜欢

变频调速技术
变频调速技术的发展及其在电力系统中的应用
探析单片机的单相电动机变频调速技术
变频调速技术在4 m3电铲上的应用
基于变频调速技术的高炉冲渣水系统节能改造案例