锅炉风机节能方式的探索与分析.docVIP

我厂锅炉风机节能方式的探索与分析 1 引言 目前，在我国电源结构中，火电装机容量占74%，发电量占80%；水电装机容量占25%，发电量占19%；核电仅占1%左右，因此火组及其辅机设备的节能改造工作是非常重要的。火电厂中的各类辅机设备中，风机水泵类设备占了绝大部分，蕴藏着巨大的节能潜力。由于火组调峰力度的加大，这些机组的负荷变化范围很大，必须实时调节风机水泵的流量。随着电力行业的改革不断深化，厂网分家，竞价上网政策的逐步实施，降低厂用电率，降低发电成本，提高上网电价的竞争力，已成为各火电厂努力追求的经济目标，要求越来越迫切。 能源是国家重要的物质，能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要因素之一。在能源问题上我国提出“节约与开发并重”的方针，就是依靠技术进步，把节约能源以解决能源问题作为我国重要的技术经济政策　锅炉风机是发电厂重要能耗设备, 大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，风机额定转速时的风量超过实际所需风量,调节风量大小以往的做法是调节挡风板开度来实现的,此方法实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的,浪费大量电能,回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。利用的调速功能,应用到风机上能够节约大量电能,当风量减少时采用变频调速方式降低风机转速,减少电机输入功率,从而降低能耗。 　　交流异步电机转速与电源的频率f成正比(n转速=(1-S转差率)×60×f频率/p极对数),改变定子供电频率就改变了电动机的转速,从而改变了电动机的输入功率。变频调速装置是将电网50Hz的交流电,变成频率可调的交流电去驱动交流电动机实现调速的。其特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗,调速的范围大、精度高、无级调速,大量节约电能,以及其能方便实现与自动化控制系统(如DCS系统等)间的通讯,使其在各领域得到广泛的应用。　2.. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ n = 60f/p(1-s) n: 电机的转速 f: 电源频率 p: 电机磁极对数 s：电机的转差率 电机的转速 = 60(秒)＊频率（Hz)/电机的磁极对数 - 电机的转差率 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，rpm/min也可表示为rpm 电机的旋转速度同频率成比例 同步电机的转差矩为0,同步电机的转速 = 60(秒)*频率(Hz)／电机的磁极对数 异步的转速比同步电机的转速低。 例如：4极三相步电机 60Hz时 低于 1,800 [r/min] 4极三相异步电机 50Hz时低于 1,500 [r/min] 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。 感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极对数和频率。 由电机的工作原理决定电机的磁极对数是固定不变的。由于电机的磁极对数1个磁极对数等于2极，电机的极数不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以不适和改变该值来调整电机的速度。 另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。 例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从400V改变到约200V。 2．运行工况分析根据火电设计规程sdj-79规定，燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分别为5%和5%～10%，风压裕度分别为10%和10%～15%。加上设计过程中很难计算管网的阻力、并考虑到长期运行过程中发生的各种问题，通常裕度约20～30%。因此这些风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产工艺对风量的要求。在节流调节过程中，风机固有特性不变，仅仅靠关小风门或挡板的开度，人为地增加管路的阻力，由此增大管路系统的损失，造成风机的高耗能运行。在一般情况下，采用调节门调节的风机，在两者偏离10%时，效率下降8%左右；偏离20%时，效率下降20%左右；而偏离30%时，效率则下降30%以上，采用挡板调节的风机其实际消耗功率与风量大致成正比，与风门的开度也大致成正比，对于采用调节门调节风量的风机，这是一个固有的不可避免的问题从上述工况中的风门开度及也可以看出这一点对运行情况进行分析，可以得出以下两点（1）风机实际风量约为额定风量的一部分，风机远离额定点运行，