| 标题 | 350MW机组一次风机高压变频器的实用探讨 |
| 范文 | 胡高强
摘 ?要：本文以东芝-三菱公司生产的TMdrive-MV高压变频器，在电厂350MW机组一次风机上的实际应用为例，详细介绍了该设备在变频器改造后实际应用中的一些异常现象，围绕发热量大、冷却需求量大、设备安装选址等方面进行了深入的分析探讨。 关键词：高压变频器;一次风机;实用探讨 0 ?引言 随着节能降耗工作的进一步深化，变频改造的节能效果越来越多的得到认可，各企业在实际生产中对诸多设备进行了变频技术改造。 漳泽电力河津发电分公司一期为2×350MW机组锅炉四台一次风机高压交流电动机容量为870KW，电压等级6KV，由于一次风压调节通过改变一次风机的入口调节挡板开度来实现，存在入口挡板节流损失，运行效率低。因此对一次风机电机实施了变频调速改造，选用东芝三菱电机产业系统株式会社的TMdrive-MV系列变频器。 在实际运行中，发生了多次一次风机变频故障导致RB保护动作减负荷事故发生，原因多为变频器过流、过热引发异常。为了稳定安全运行局面。目前，将一次风机切为工频运行方式，安全形势得以好转。 1 ?设备简述 机组一次风机主要作用是给制粉系统提供携带煤粉的风量，提供动力和干燥处理和挥发份着火氧量能量。机组设计2台风机并联运行，规范如下： 2 ?变频改造方案 变频器有两种工作状态：变频运行状态、工频运行状态。变频器正常时处于变频运行状态，异常时处于工频运行状态。由于考虑费用原因，未采用高效切换开关，因此设计切换方案为采用手动切换至旁路（工频）系统运行方法。 变频器的电气系统配置见下图。QF为一次风机原6KV断路器，QS1、QS2、QS3为手动刀闸。当QS1、QS2同时闭合、QS3断开时表示："变频位";当QS1、QS2同时断开、QS3闭合时表示："工频位";变频位和工频位之间的闭锁由就地机械装置来保证。变频位和工频位只是上述开关状态的表示，并不表示风机已处于相应的运行状态。只有当风机处于"变频位"状态，且6KV断路器QF闭合后，才表示风机处于"变频运行"状态;同理只有当风机处于"工频位"状态，且6KV断路器QF闭合后，才表示风机处于"工频运行"状态。 变频器技术数据 风机变频器设置有如下保护功能：变频器过载，电机过载，交流过电流，过电压，变压器过热，变频器过热，电机温度高，主电源失电，控制电源失电，输出频率高，通风故障，变频单元故障等保护功能。 3 ?节能效果 机组A、B一次风机改造前后运行数据对比表 ： 可以看到，在350MW负荷下，一次风机的节能效果很出色，节能空间较大。在低负荷240MW运行期间，一次风机如在工频运行状态下运行，入口挡板一般在40%以下开度，电流在80A，能量损耗较大，其改为变频节能效果将更明显。 4 ?过热问题 一次风机变频改造后，在迎峰度夏工作阶段的表现一直深受各层关注。其中，最受人关注的就是其运行过程中的散热问题。由于每台机组的一次风机、引风机共计4个变频装置安装在一个控制电气间，因此在设计上设计每个变频柜有两个通风风扇，控制室墙壁设置3台抽风风扇，设计8台大型空调进行全方位加强冷却散热。其二极管三相整流桥以及6单元串联PWM逆变器将产生较大热量，损耗功率为13KW。 在实际运行中，夏季室外36℃温度下，负荷在300MW以及250MW等不等情况下，一次风机变频器运行温度非常高，外柜表面温度达到了78℃，且不同有功负荷下运行温度变化较小，同有功负荷下较引风机变频装置运行温度高出19℃。长期高温运行为变频器过热老化局部短路留下隐患。 长期的较高温度运行，一次风机在改造后运行期间，因过热原因发生变频器轻重故障、变频单元故障多次，极大地成为了运行的不稳定因素。运行规定电气人员每班次加大巡检力度，发现控制室空调运行不正常时尽快通知有关人员处理，造成了人员巡回检查以及维护量的极大增加。 5 ?温控问题 变频运行必然伴随着热量的产生。随着每台机组变频控制间热量的增加，如何有效冷却变频器事关变频装置的使用寿命缩减、事关机组运行的稳定与否。 运行规定要求一般情况下，变频室环境温度不大于30℃;如果温度达到35℃，应及时启动空调运行;超过40℃，应采用打开控制室墙壁3台抽风风机运行，强制通风降低室温。如果持续高温在40℃以上，则采取降低机组有功负荷的办法。 在实际运行期间，夏季运行中8台合计功率为31.7 KW的空调温控极不理想，空调故障异常频繁发生，多为不制冷、漏氟原因等，并且常常发生多台空调的连续不出风、不制冷现象。导致一次风机变频器运行温度再升高的恶性循环。 6 ?选址问题 变频装置对运行环境的依赖性较强，合适的空气湿度、温度、清洁度、酸度等是保证变频长寿命运行的保障因素。 由于在设备选址时，改造项目在场地选择上较为困难，没有合适的空间为多个大型变频装置提供以上适当的保障，公司一次风机、引风机的变频装置设备安装在引风机烟道至烟囱下边，紧邻脱硫设备。 由于排烟温度夏季或高负荷运行时维持在150℃附近，烟道散热量较大，另外脱硫设备管道、烟道等的严密封不高，造成变频器控制间内硫化物浓度偏高。一度出现呛人刺鼻的味道，后经多次屋顶封装后得以改善。变频电子闭锁装置锈蚀严重，更换频繁。同时分析、监控、检查变频器内部元件的腐蚀老化以及寿命管理课题日渐得到重视。由于烟气泄露进入变频控制间，空调冷却铜管腐蚀加剧，是频繁漏氟的主要原因，造成了空调制冷能力下降的现状。 实际运行中，屋顶渗水渗酸液问题没有彻底解决。此外应每天对保洁人员对地面卫生清理情况进行检查;春季风沙大时，加强对墙壁通风滤网以及变频器底部通风滤网的维护与清理，保证室内的通风和洁净。 7 ?结束语 由于以上原因，将一次风机变频装置运行方式切为工频运行势在必行。实践证明，在对设备方式切换以后，整个变频间温度得到了较好的控制，冷却效果形势维持在空调运行4台即可。以一次风机的节能效果换取引风机变频器（额定容量为1670KW）寿命延长、大型空调附属设备运行数量的降低以及提升机组安全可靠运行系数的实际应用，也达到了提升综合经济效益的目的。 同时，一次风机变频装置改造后的实际应用情况也说明在实际改造过程中，不能一味地考虑节能效果，还应采用综合观点，例如考虑安装地点、冷却能力、设备利用率等等情况对设备、对机组安全的影响，达到高效经济节能运行目的。 参考文献： [1]孙永再，冯连根，李军娟.高压变频器在电厂锅炉一次风机上的改造实践[J].电力标准化与技术，2008. [2]刘福涛.高压变频器在600MW机组一次风机上的应用[J].变频器世界，2010. |
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