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1、循环流化床中高压变频器的节能应用循环流化床中高压变频器的节能应用湖北三环发展股份有限公司循环流化床背景简述为什么要对循环流化床进行节能改造为什么选用变频调速循环流化床中高压变频器节能应用实例变频调速应用于循环流化床的一些注意事项后附 相关技术说明内容提要近年来，国家对环境保护和能源节约也越来越重视;每年消耗的电能中，大部分是由火电厂提供的。同时，火电厂机组耗煤总量占全国总耗煤的比例达到了 53.4%，成为全国耗煤最多的行业 为了提高效率、降低煤耗,循环流化床燃烧技术应运而生背景介绍 由于其独特的燃烧特性，与传统的煤粉式锅炉相比，循环流化床机组配置的风机压头较高, 对风量、风压的控制也有更高的要
2、求 为了保证锅炉燃烧的经济性，当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使之与燃料量匹配； 为了保证锅炉运行的安全性，必须使引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常范围内； 需要通过一次风量及风压的调节以保证炉膛内物料的正常流化。为什么要对循环流化床进行节能改造调节风门开度方式进行风量控制容易出现的问题(1)节流损失大；(2)系统响应速度慢、调节品质差，自动投入率低，难以满足实际要求；(3)执行机构易出问题，维修费用高；(4)电机启动时会产生过电流，影响电机绝缘性能和使用寿命 为什么选用变频调速(一)变频调速技术由于较好地解决了上述问题，正逐步在循环流化床机组中得以运用 当采用高压变频器对这些电机
3、进行变频调速控制时，仅通过相对小范围内的频率改变，调节电机转速，即可实现风量的控制，而且调节精度及响应速度有很大改善。 当电机转速降低时，由于轴功率与转速三次方成正比的对应关系，电机的轴功率显著下降，节能效果明显 为什么选用变频调速(二) 2006年，内蒙古华电乌达热电有限公司对其1台150MW火电机组的锅炉引风机进行变频调速改造。该火电机组采用480t/h的超高压再热CFB循环流化床锅炉，参与改造的2台锅炉引风机的型号参数为：1400KW、6KV； 由湖北三环发展股份有限公司提供的2台高压变频器型号为SHHVFY6K/1400。 循环流化床中高压变频器节能应用实例改造完成后，在#1发电机组发
4、电量相同工况下，做了#1炉引风机在变频条件和#1炉引风机在工频条件下6小时的耗电量对比试验。如下表：耗电量对比 工频条件下：#1机组平均发电量为14.5万千瓦时/小时的2台引风机平均每小时耗电量为:（61205400）/61920KWh变频条件下：#1机组平均发电量为14.5万千瓦时/小时的2台引风机平均每小时耗电量为：（43204320）/61440KWh平均每小时的节电量：平均每小时的节电量：19201440480KWh年节电量：年节电量：48055002640000KWh（按年运行5500小时计算）年节电收益：年节电收益：26400000.4105.6万元（按每度电0.4元计算）节电率：
5、节电率：480/192025改改造造成成本本回回收收时时间间： #1机组2台引风机年节电收益105.6万元情况下，可以在2年左右收回成本。节能计算 在此计算过程中没有考虑供暖，按照现场实际情况#1炉在8月份没有供暖，11月份有供暖。即工频条件时的实际负载没有变频条件时负载大，如将其考虑进去节电量远大于现有结果。以上数据在发电量基本在满负荷（14.5万千瓦时/小时）条件下的节能情况，实际运行时由于发电量的波动，节能量远大于以上值。设备投运近1年来，平均节能率达到35%，最大节能率达到55% 其他说明（1）高压变频器优良的软启动/停止功能，启动过程最大电流小于额定电流，既减小了对电网的冲击，也减小
6、了电机故障率，（2）变频改造后，原调节风门全开，既延长了风门使用寿命，也降低检修维护费用；（3）变频改造后，原液力耦合器取消，节省了液力耦合器的维护费用（4）高压变频器特有的平滑调节减少了风机以及电机的机械磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度，有效减少了检修费用，延长了设备的使用寿命。间接收益变频调速应用于循环流化床的一些注意事项由于工厂循环流化床锅炉对运行安全性要求较高，应注意以下事项a、循环硫化床对风压的要求很高，对一次风机进行变频改造时，应考虑最低安全转速限制，确保在最低转速运行时，能保证硫化b、由于变频改造后相当于增加了中间环节，系统可靠性降低，在DCS系统重点考虑变频设备故障后的应急处理
7、c、由于变频器属于电力电子产品，对运行环境的要求较高，注意对环境的日常清洁，对风冷型的高压变频器，特别注意风道的畅通。d、对风系统作变频改造时，尽量避免一台工频运行，一台变频运行，由于两台出口风压的不一致，可能导致风机踹震或者效率明显降低，不利于设备长期运行。e、在实际运行时，当负荷较低时，两台设备变频运行可能比一台设备变频运行更节能。 高压变频调速器已经在多家电厂、水泥厂、化工厂、金属冶炼厂的风机和离心式水泵中得到实际应用，并取得良好的运行效果和节能效益。作为未来大型节能锅炉的发展趋势，循环流化床锅炉中又包含大量能应用高压变频调速技术的设备，由于循环硫化床燃烧介质多样行，风系统、水系统设计选
8、型时比煤粉炉偏大，实际节能效果比煤粉炉好。因此，将高压变频调速技术应用于循环流化床锅炉的设计和改造，对于降低损耗、节约能源、减少成本、提高自动化控制水平，具有十分重要的意义和广阔的前景 结论结论 Thank You!Thank You!褚立峰Mob: 139-7165-2250附:相关技术说明 循环流化床是一种适于固体燃料的清洁高效的燃烧技术。固体颗粒（燃料、石灰石、砂粒、炉渣等）在炉膛内以一种特殊的气固流动方式（流态化）运动，离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。炉膛内固体颗粒的浓度高，燃烧、传质、传热、混合剧烈，温度分布均匀，固体颗粒在炉膛内的内循环和外循环十分强烈，在炉膛内的停留时间
9、较长，保证了较高的燃烧效率 循环流化床工艺循环流化床工艺 循环流化床燃烧技术是近二十多年来发展的洁净煤燃烧技术，其燃烧方式特别适用于高灰分低挥发份的煤矸石、洗中煤等劣质煤，具有较好的燃料适应性，可变废为宝，体现节能要求。另外，循环流化床锅炉在燃烧过程采用炉内喷钙、低温燃烧，可同时达到脱硫脱硝的目的，具有较好的环保特性。 循环流化床工艺循环流化床工艺 优点循环流化床工艺循环流化床工艺 示意图高压变频器的类别;主流高压变频器拓扑以及相关技术介绍;三环高压变频器技术特点简介 高压变频技术 简介国内外的高压变频器厂家目前主要采用如下一些解决方案：高低高方案、三电平多电平方案 、功率器件直接串联方案、电
10、流源方案、功率单元串联方案等等 高压变频器的类别主流高压变频器拓扑高高方式高高方式输入采用移相变压器，单元串联方式直接高压输出；风冷设计风冷设计独特的风道设计，在室温时，设备能可靠运行。采用顶部散热方式，维护方便。风机选用进口依必安（德国）产品，经久耐用；模块化设计模块化设计单元采用模块化设计，单元可任意互换，单元拆装方便，只需装卸5个螺丝； 友好的人机界面友好的人机界面人机接口采用触摸屏，全中文界面。所有操作均通过按钮或DCS接口输入，最大限度避免触摸屏的误操作；报警实时记录，并能对报警准确定位和历史记录存储； 三环高压变频器技术特点简介(1)5.可靠的设计（1）单元与控制部分的通讯采用光纤
11、（2）单元的热备设计（3）外围控制部件采用PLC（4）主回路采用全进口器件， 6.灵活的用户接口 可采用硬接线方式也可采用通讯方式。接口状态信息除系统设定外，提供由用户自定义的输出接口（用户只需在人机界面进行设定对应I/O输出的内容即可）；7.高效率、高功率因素整机效率=98%,功率因素=95%； 三环高压变频器技术特点简介(2)三环高压变频器技术特点简介(3)8.低谐波输出每相6单元串联时，采用每相36脉冲整流，高频载波比使得输出谐波空载时4%,负载时2%；9.宽电压输入范围输入电压在85%115%，频率在45Hz55Hz波动范围内设备均能正常工作；10.小的dv/dt由于采用单元串联输出方式，dv/dt小，延长了IGBT的寿命以及降低了对整个设备绝缘要求；11.单元冗余热备技术保证设备能输出额定电压；12.特有的单元旁路技术采用接触器机械式旁路执行机构，以独立的旁路控制板控制和独立的供电电源供电，确保单元故障时能够可靠被旁路。如避免了因功率单元失电后旁路不能正常动作的情形；13.线电压的自动均衡技术14.瞬时掉电无干扰15.控制回路设计双电源切换，16. 特有的过电压保护技术三环高压变频器技术特点简介(4)
