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摘要：风机是锅炉必不可少的配套设备，在热电厂中得到了大量应用，但是传统的风机在使用过程中，电子损耗十分严重，文章以热电厂锅炉风机为研究目标，探讨热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造分析。
关键词：锅炉风机；高压变频；节能改造
引言
随着社会的发展和科技的进步，我国在各行各业都取得了卓越的进步。然而在经济快速发展的同时，我们不能忽视对环境的保护。国 家和政府大力提倡节能环保措施，鼓励实施节能项目。而热电厂锅炉 在使用中大多采用挡板式调节，在调节的过程中消耗大量的电能、热 能等，并对环境造成一定的破坏。因此，创痛的发展不符合现代社会 的需求，而通过高压变频技术可以有效地提高设备的运行效率，精确 地调节风机的风量，从而减少能量的损耗，实现“可持续发展”。
一、热电厂锅炉风机的概述
（一）热电厂锅炉风机原理
热电厂锅炉风机一般采用的都是离心式高压风机，按照用途分为引风机和送风机，其中送风机又分为一次风机和二次风机，一次风机 是向锅炉里输送煤粉和空气，二次风机是为了加强锅炉里煤粉的搅动， 并补充空气，使煤粉充分燃烧，调节锅炉负荷。而引风机则将废气吸 出，保持锅炉内气压平衡，并通过吸出热空气维持锅炉内的温度稳定。 当锅炉的负荷需要增高时，控制程序是先调大二次风机的送风量，再 加大煤粉输出量；当锅炉的负荷需要降低时，控制程序是先减少煤粉 输出量，再调小二次风机的送风量。
（二）热电厂锅炉风机现状
通过分析锅炉风机原理可知，随着锅炉负荷的变化，二次风机的调节较为频繁。而如今大部分锅炉风机是全频运行的模式，即无法改 变风机的运行功率，是在风机出风口设置挡板，当需要对风量进行调 节时，通过调节挡板开合度来实现。这样的运行模式，导致二次风机 在进行调节时，很大一部分的风力被挡板消耗，甚至产生的回流风再 次抵消掉一部分风力，造成电力的大量浪费。据统计，锅炉风机的耗 电量占热电厂总耗电量的 45% 左右，而挡板调节的方式，使得锅炉高负荷时风机浪费的电力约为 25%，锅炉低负荷时风机浪费的电力达到了 75%。
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二、采用高压变频技术带来的好处
采用高压变频技术可以调节系统模式，根据需要及时调节风量的大小，其精确程度可以到达毫米级。因为风量可以稳定的输出，从而 减少了风机的冲击，从而提高了工作效率，并有利于维修人员和施工 人员的操作。第二，调节模式由原本的挡板式变为变速调节模式，减 少了电机与轴承之间的摩擦，降低了设备的损耗，这在一定程度上也 减少了设备维修费用。第三，使用高压变频技术可以提高电机的工作 效率。同样的工作环境下，电机功率因素可以达到 95% 以上。第四， 高压输电可以降低电流的损耗，减小输电线上的温度，利于设备的长 时间运作。风机自动切换工作频率，保证了工作的连续性，减少了工 作时间，并提高了安全系数。第五，通过高压变频技术在降低机器运 转的同时可以有效地降低噪音，不会对周边居民的生活产生干扰。
因此，综上所述，高压变频技术的使用对系统的自动调节具有重要的作用，其较高的性价比和突出的优势会促使其更加广泛的应用于工业发展中。
三、热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造分析
（一）高压变频器选型
高压变频器的选型需要考虑电压等级和投资成本的问题，如一台1120kW 功率的风机，选择 60kV 电压等级的高压变频器显然就是不合理的，既无法对高压变频器进行充分利用，又增大了投资成本，另外在选型时还需要注意谐波污染问题。综合分析热电厂的实际需求，对比市面上的几种高压变频器型号（两电平型、多电平型、单元串联型等），选择单元串联型高压变频器是较为合适的。它采用的是近几年新出现的一种拓扑结构电路，所具有的优点有：功率因素高、抗干扰能力强、谐波污染小、造价低、故障不停机等。
（二）变频器改造现行系统的可行性分析
对改造后的新系统进行安全和经济性分析，改造后的新系统要满 足设计的要求，即送风机和引风机的进出风量平稳且保证其要求，对 于节能减排的指标也要满足。变频器加上之后，系统对风机及其风量 的调节更稳定，节能效果更明显。对于操作技术上的问题和难点，可 以寻找其他类似的改造经验，也可以寻求变频器厂家的帮助。同时， 为了实现自动控制，也可以采用 DCS 与改造的变频系统匹配。
（三）节能分析
作为风机类的送风机和引风机是一种典型的流体类负载，它们的 转矩随着转速的二次方的增大（小）而增大（小），而功率随着转速 的三次方的变化作出相应的变化。原初风机的设计要考虑裕量，以至 于风机实际工作产生的风量远高于实际需要的风量。当锅炉内的压力 产生变化时，要调节风量使其恢复到原有的稳定的状态，传统的调节 风量的方式是通过挡板调节的，这种调节方式无疑会造成电力的大大 折损，而变频器的引进可以有效降低这种损耗。当风量需要减少时，可以通过改变变频器从而间接降低风机的转速，最终使风量减少，但 在降低风机转速的同时，电动机的输入功率也在减少。
（四）技术改进的注意事项
第一，高压变频器应该合理的安置，整齐的排放，各变压器在排 列好之后用螺钉连接成一个整体。第二，所有高压变频器的底座需要 固定好，这也是检查人员最需要注意和容易忽视的地方之一。底座若 不能固定好，则很有可能在使用的过程中由于振动而脱离原来位置， 并给工作带来不必要的麻烦。第三，高压变压器在安装、使用及维修 的过程中应该时刻保持工作地点的整洁和干燥，经常通风保护空气流 通，对较高温度的机器进行及时的降温处理。第四，在安装过程中或 以后的工作中不能为了工作的方便而随意更改高压变频的输入端和输 出端，避免出现短路的情况，并引发一系列严重的后果。第五，对各 个绕组接线柱和三相输入端进行标记，这也便于相关人员的检查工作。 第六，安装好的设备需要接到热电厂主接地网线上。第七，绝缘电线 的距离应该符合国家安全距离要求。
四、结束语
综上所述，为了响应国家“节能减排”的基本国策，对热电厂锅炉风机，进行节能技术改造刻不容缓。节能改造利用的是高压变频技术， 其原理是利用输入电压改变电机的转速，从而调节控制电机的输出风量。
参考文献
刘立斌 . 热电厂锅炉高压变频节能技术改造分析 [J]. 环球市场,2017(11).
谷爱军 . 变频器在热电厂锅炉节能技改中的应用 [J]. 产业与科技论坛,2015(18):70-71.
李会祥, 王英彬. 热电厂风机高压变频器节能改造分析[J]. 山东工业技术,2015(06):210-211.
论文作者:祁亿元
论文发表刊物:《福光技术》2019年32期
论文发表时间:2020/3/14
标签：风机论文; 锅炉论文; 高压论文; 热电厂论文; 风量论文; 变频器论文; 节能论文; 《福光技术》2019年32期论文;