（广西洁宝金田纸业有限公司）
摘要：为了能更好地满足锅炉运行要求，节约电能，降低成本，保证蔗渣煤粉锅炉引风机起动平稳，运行稳定，广西洁宝金田纸业有限公司使用深圳市英威腾电气股份有限公司生产的变频器进行调速，变频调速系统在蔗渣煤粉锅炉引风机上的应用效果良好。本文在阐述锅炉引风机改造重要性的基础上，详细介绍了本次高压变频器在蔗渣煤粉锅炉引风机上的应用方案，并对应用效果进行比对说明，最后分析应用效果得出结论，可以指导一定程度上类似情况下的锅炉引风机改造项目。
关键词：高压变频器；蔗渣煤粉锅炉；蔗渣煤粉锅炉；应用效果
1 进行锅炉引风机改造的重要性
在进行锅炉引风机改造之前，本公司锅炉系统设备一直采用工频运行（无变频调速系统），开机前必须先将引风机风门全关闭，等电机起动完成后，才能根据工艺要求打开风门，运行过程中随着工况的改变，只能通过调整风门开度来调整风量，此时电机一直以额定电压运行，造成一定的电能浪费，而且也一定程度地增加了风阻，造成了管道的震动，这样不仅会带来噪音污染，还会降低锅炉引风机的供风质量，使得机器设备更容易老化，产生额外的机器设备检修与维护费用，增加生产成本。
近些年来，国家坚持走可持续发展的道路，推出了各种绿色环保、节能减排政策。为了积极响应国家号召，降低电能损失，节约生产成本，保证企业在激烈的市场竞争中能有一席之地，本公司根据设备实际情况与市场咨询，决定对蔗渣煤粉锅炉引风机进行节能改造。
2 高压变频器在蔗渣煤粉锅炉引风机上的应用方案
由于蔗渣煤粉锅炉引风机的主要动力来自于交流电动机，根据引风机的实际运行特点，在进行蔗渣煤粉锅炉引风机节能改造时，采取的主要措施为应用变频调速系统，在引风机上应用高压变频器，对电动机进行变频调速处理。
因此，广西洁宝金田纸业有限公司实施了50t/h蔗渣煤粉锅炉技改项目（于2012年进行修建，2013/14榨季投入运行），由笔者作为本次锅炉改造项目的电气负责人。
本公司所用引风机采用的是6kV高压电机，将使用深圳市英威腾电气股份有限公司生产的变频器进行调速。
2.1 应用设备规格
广西洁宝金田纸业有限公司所用引风机电机型号是YPKK4504-6，其规格如表1所示：
2.2 系统配置及运行方式
本次应用方案使用的变频器配备旁路功能，在系统正常运行时，由变频器拖动电机按工艺要求的转速运行，当变频调速系统某一个功率单元发生故障的时候，可以通过旁路功能将其旁路，变频器降额运行，功率单元在发生故障时可选择手动旁路或者自动旁路，本系统利用外部接触器旁路方式。
2.3 高压变频器的后期散热方案
高压变频器在使用过程中需要及时散热，避免设备环境中粉尘的影响与过热情况出现。高压变频器的工作环境温度应该保持在0~40℃之间，而且每小时的温度变化不能够大于5摄氏度，这就要求为高压变频器制定有效的散热方案。
本次选用的高压变频器本身柜顶自带散热用轴流风机，在柜体前后门板设有防尘过滤网。高压变频器运行时，设备产生的热量可由柜顶的轴流风机排出，再通过配电室墙上的风机排出室外。也可以在柜顶风机出口利用风管直接将热风排除室外，这种散热方式最理想。
2.4 应用方案优势
（1）本次应用方案采用的变频装置可以进行工频输出与变频输出自动切换，如果变频装置出现了一定的故障时，系统能够自动切换到工频线路，这样做保证了整个系统运作的稳定性，也大大提升了装置运行的可靠性。（2）在锅炉的控制室内，设计了锅炉盘台的操作功能。（3）如果变频装置在变频输出出现故障时无法及时转换到工频输出，系统会发出信号进行警告。（4）本次应用方案进行实际运作之前，应该在锅炉内无火的情况下进行装置的工频输出与变频输出自动切换的试验，在试验中，检测锅炉内风压的变化情况，了解锅炉引风机在安装了变频装置后的运行情况与操作经验，确保操作人员在变频装置正式投入运行以后，整个系统能够安全稳定运转。
3 应用效果与比对
采用变频调速系统前，锅炉系统一直采用工频运行（无变频调速系统），开机前必须先将引风机风门全部关闭，等电机启动完成以后，操作人员才能够根据工艺要求打开风门；在设备运行过程中，随着工况的改变，操作人员只能通过调整风门开度来调整风量，此时电机一直以额定电压运行，造成一定的电能浪费。
采用变频调速系统后，开机前将引风机风门全开后就不需要再调整开度了，整个系统利用变频器进行软启动，然后在设备运行过程中，操作人员只需要根据工艺和工况来调整电动机转速即可，不必一直以额定电压和转速运行，可以大大减少电能浪费，降低生产成本。
在蔗渣煤粉锅炉引风机上应用了高压变频器以后，工厂经过了几个榨季的运行，发现应用效果十分良好。从设备稳定性上看，引风机启动较之前更加平稳，运行过程也更加稳定，低电能的条件下也能满足锅炉运行要求，节能效果非常明显。在参考运行数据后，可以发现，在相同的工况下，工频运行电流在32A左右（电动机为额定转速），而使用变频运行后，电动机的转速在600r/min，就可满足引风机运行的要求，而设备电流仅22A左右，大大节省了电能。
采用变频调速系统后，电动机实现了软启动，启动时电流不超过电动机额定电流的1.2倍，对电源与电动机几乎不产生冲击，大大提供了电动机的使用寿命。
在低负荷时，通过比较引风机改造前后的电能消耗，可以发现节能率可以达到15%以上，而在高负荷情况下，采用了高压变频器后锅炉引风机的用电量也有了近10%节省。
4 效果分析与结论
（1）高压变频器在蔗渣煤粉锅炉引风机上的应用在一定程度上提高了整个锅炉系统的稳定性，利用高压变频器实现了对锅炉引风机动力系统（电动机）的变频控制，在不进行风门调整开度的条件下进行风量的调节，使得蔗渣煤粉锅炉系统运行安全稳定。
（2）减少了引风机在运行过程中的震动与磨损，大大延长了引风机的使用寿命与维修周期，不仅节约了维修与养护成本，而且保证了工厂的正常生产任务不会因此受到影响。
（3）高压变频器在蔗渣煤粉锅炉引风机应用后，电动机的启动与关闭时所受到的机械冲击力大大减少，采用变频调速系统前，电动机启动用时较长且所需电流较大，而采用变频调速系统后，电动机的启动与关闭过程平缓稳定，这也很大程度上增加了电动机的使用寿命。
（4）电动机不必保持工频运转，在低频率低转速的情况下，电动机不仅节省耗能，而且电动机发热也相应的减少，大大减缓了电动机的老化趋势。
（5）相同工况下，电动机从工频运行时电流32A左右（额定转速），降低到了变频运行时，转速在600r/min，即可满足要求，电流约22A。很大程度上节省了电能。
参考文献：
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[2] 安建利，张克勤，郭金亮，薛静民.锅炉风机变频技改浅析[J].山西科技.2013（01）
[3] 王锋.变频技术在锅炉风机改造中的应用[J].装备制造技术.2011（08）
论文作者:杨良任
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/2
标签：锅炉论文; 蔗渣论文; 变频器论文; 引风机论文; 电动机论文; 高压论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第18期论文;