180吨燃气锅炉引风机与脱硫硫增压风机合并

180吨燃气锅炉引风机与脱硫硫增压风机合并

李建强

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摘要：变频器实现了锅炉风机电机转速的调节，从而在锅炉低负荷运行时降低电机转速，改变了以前液力耦合器只降风机转速电机电流不变的机械控制模式，从而节约了电能。引风机运行时的速度可以根据锅炉负压要求及时调整电机转速改变风量，保证引风机机输出风量与锅炉运行状态相匹配。

关键词：燃气锅炉；引风机；脱硫硫增压风机

引言

引风机是锅炉的重要辅助机械之一，通过锅炉尾部烟道将锅炉燃烧产生的高温废气排入脱硫增压风机进口烟道。同时也是用于调节锅炉炉膛负压的稳定性。引风机安全稳定运行导向直接影响锅炉的安全运行。根据规定，发电厂锅炉风机应具有良好的高压和低压传递性能，即当变频器输入电压因故障或扰动而下降的值和持续时间时，变频器应能保证供电对象的安全运行当变频器的输入电压由于外部故障或干扰而位于高压通道区域时，变频器必须能够保证电源对象的安全运行。

1项目的来源：

（1）煤气发电锅炉原有2台355KW脱硫增压风机和2台560KW引风机同时运行，在煤气压力波动频繁的情况下，因为4台风机调整工序繁琐所需要时间长，如果增压风机和引风机的配比不好，会出现引风机至增压风机部分烟道憋压。同时，4台电机运行时耗电较高，计划去掉两台脱硫增压风机，把原有的两台功率560KW、32万风量离心引风机改为2台功率900KW、38万风量引风机，将大幅度降低厂用电率。(2)锅炉系统的鼓风机、为液力耦合器调节，调节性能差且故障率高，尤其在锅炉低负荷运行时能源浪费严重，考虑到经济实用性，计划改为变频调节。

2原有管理方式存在的问题

2.1耗电较高

煤气发电原有2台355KW脱硫增压风机和2台560KW引风机同时运行，在煤气压力波动频繁的情况下，因为4台风机调整需要时间长，如果增压风机和引风机的配比不好，会出现引风机至增压风机部分烟道憋压。同时，4台电机运行时耗电较高，计划改为2台900KW引风机，将大幅度降低厂用电率。

2.2故障率高

锅炉系统的鼓风机、两台引风机均为液力耦合器调节，调节性能差且故障率高，尤其在锅炉低负荷运行时能源浪费严重，考虑到经济实用性，计划改为变频调节。

3创新项目的理论依据和目标方案

变频器可调节锅炉风机电机转速，通过降低低负荷锅炉运行时电机转速节省电能，运行时电机转速也可根据锅炉负压负荷要求及时调节电机转速，变压器组成员根据锅炉的运行状况和运行历史，多次讨论和检查锅炉原有工频率风机的节能缺陷，因为锅炉未能全时运行只有当锅炉处于低负荷状态时，才能调整引风机进口风门导向风扇的频率，以达到最佳节能点，同时满足锅炉负压调节的要求。(1)设备改造方案采用变频技术控制风机转速，为了实现节能降耗，控制实时变化的空气量，可以实现导向风机转速调节，满足以下调节要求(2)变频器电路设计方案保留原有工业频率电路，添加变频电路。变频器发生故障时，可更换驱动风扇，使其在工业频率下正常工作，无需停止锅炉，保证锅炉负压调节的稳定性，减少变频器故障引起的锅炉故障次数(3)根据原有程序修改编程程序，将修改后的程序组合成模块并应用于其他燃气锅炉，以方便再现，节省其他锅炉风机变频和节能改造的工作量。(4)程序链计划，风机的交叉链d变频风扇链—甚至实现自动调节，操作人员工作负荷小，设备运行安全可靠。为进一步优化发电锅炉工艺控制，降低发电厂用电率，减少板式换热器等现场设备的定期清洗维护，提出以上改造方案。项目使用高压变频器新型节能技术，提高工艺控制的精确度。

4创新项目的实施

4.1高低电压穿越技术

变频器区分三个区域:瞬时低压过渡区域、低压过渡区域和连续低压过渡区域。变频器立即穿过低压区。变频器输入电压幅度小于额定电压且大于或等于额定电压20%且持续时间t≤0.5s.2的区域，变频器短时间内穿过低压区域。变频器的输入电压幅度小于额定电压，大于或等于额定电压的60%，时间t在0.5s5s的区域。

3.2为增压风机装设旁路

现有烟气系统内的增压风机和感应风机本体保持不变，在增压风机上安装旁路和挡板门，同时对DCS等控制系统进行相应的改造。保持现有增压风机和密封风机本体不变，在主烟囱中脱硫系统侧面打孔，在现有增压风机出口处新建烟道，安装挡板门。这一段的烟道就是增压风机旁路烟道。因为不需要大量改造烟道，所以初期投资相对较低。在增压风机上安装旁路改造后，引风机正常运行时关闭增压风机旁路挡板门，烟气根据现有烟道系统进入吸收塔，如果引风机风机发生故障，打开增压风机入口挡板门和出口挡板门，关闭增压风机旁路挡板门，通过增压风机烟气进入吸收塔防止主机因引风机故障而停止运行。在增压风机上安装旁路后，增压风机一般情况不投入运行，只有引风机故障时低负荷运行避免锅炉因引风机故障停止运行，但是增压风机一般无法克服主机及脱硫整个系统的阻力，因此主机只能减少负载运行。具体运行负荷取决于风机选型及压头裕量。

3.3引风机启停控制

不论连锁程序是否投入，只要引风机高压供电回路正常都可以通过程序或者手动启动按钮来启动引风机。程序中投入了锅炉汽包液位信号，当锅炉汽包液位降低放出报警信号后，程序将输出引风机跳闸信号。

3.4变频器自动启停控制

变频器可以在串级和独立状态下手动启动，前提是风机断路器和变频器准备信号正常工作，变频器没有工作信号和故障信号，变频器停止信号没有激活，变频器启动按钮变频器可在单机和链条条件下手动停机，前提是:风机断路器、变频器工作正常，变频器准备信号正常，无故障信号，变频器停止控制信号不存在，变频器停止按钮介绍性风机链状态下，风机断路器工作正常，变频器工作正常，变频器准备信号不可用，变频器停止控制信号不可用，断路器工作信号不可用得到频率输入电流输入风机停止信号，延迟开关5s停止变频器的缺省手动按钮，引导风机转速设置为零。在蒸汽包液面低链状态下，获得风机触发延时信号后，风机断路器自动触发。变频器故障时，风机自动转到工频控制，另一个并联运行的风机通过调整板的打开程度来控制锅炉炉膛负压，通过激光氧分析仪检测锅炉堂的氧含量，在线系统通过观察加热室的负压值和加热室的含氧量来确定锅炉的工作状态，以保证锅炉正常工作。

3.5引风机电机转速控制

您可以通过变频器将转速逐渐更改为设定转速来手动设置电机转速目标值；转速PID调节模块还可以通过风机入口的通风口调节电机转速，保持锅炉、炉膛负压值，保证安全燃烧。当两个锅炉引风机同时工作时，应并排控制引风机或将其中一个风机的转速设定为固定值，通过控制另一个引风机的转速来调整引风机的入口风量。

3.6高压变频器的安装

拆除原1#机组两台引风机、2#脱硫两台增压风机及附属烟道、阀门、设备基础。在原引风机房将原风机22D的叶轮更换为23.5D，并更换两套进风口。拆除原两台引风机的560KW电机及液力耦合器及附属管路按照900KW电机设备基础重新打预埋件，浇筑电机基础。安装两台900KW电机。对接引风机出口至脱硫塔入口烟道。自施完成高压变频器的安装、及DCS远控调试。

4项目的实施效果

2020年3月项目改造完成并于4月份投入运行，平均每天节电12000kwh。全年累计增效108万元。发电厂用电率降低1.2%。同时风机设备整合后，减少了原液力耦合器配套板式换热器的定期清洗，大幅提高现场环境整体目视化效果。

结束语

从实际应用出发，研究了先导式风机运行中的关键问题，利用变频解决了先导式风机运行中能耗高的问题，提高了风机振动特性和阀门控制特性。取得了良好的应用效果。

参考文献

[1]崔海涛.160t/h燃气锅炉引风机变频调速技术节能改造[J].科技风,2018

[2]张爽.锅炉引风机抽风系统中变频器以及PLC的应用[J].民营科技,2018

[3]禹金龙.变频技术在燃气锅炉的应用[J].科协论坛(下半月),2018

[4]赵忠华,谷志刚,王素荣.130t/h燃气锅炉引风机变频调速节能改造[J].中国仪器仪表,2018

[5]章建华,徐小燕.燃气锅炉鼓、引风机变频节能改造实践与分析[J].冶金动力,2018