工艺介绍2002年12月，海得控制公司为无锡新洋热电厂新建的75 t/h循环流化床锅炉进行了风机电动机应用变频器调速控制技术节能改进项目。改造包括引风机、一次风机（送风机）、二次风机各一台，各电动机主要技术参数如表1所示。

　　容量/kW电压/V额定电流/A引风机一次风机二次风机在进行变频器改造以前，各风机在正常情况下的运行数据，以2000年全年运行统计为依据，如表2所示。

　　表2一次风机平均电流/A平均开度（％）由于锅炉在正常运行中的燃料构成、热负荷、电负荷以及季节等变化因素较大，因此，锅炉燃烧所需要的空气量在各个不同的情况下，也相应有较大的变化，然而，锅炉配置的风机是按锅炉*大出力情况下的所需*大风量来设计的，并考虑锅炉在事故情况下有一定的风量裕度，所以，风机电动机功率的配置一般都较大，从表2中的统计数据可看出，锅炉风机挡板的平均开度，在正常情况下引风机为48%左右，二次风机仅为45%左右。用挡板调节控制，大量电能浪费在克服挡板的阻力上，造成厂用电率高，影响机组的经济运行。

　　改造方案引风机和一次风机的355 kW电动机的变频控制回路采用ABBACS604*0400*3变频模块，由我公司自行设计成柜。

　　控制柜主回路采用ABB原装刀熔开关（配ABB原装熔丝）一个，ABB原装接触器一个，控制回路可以实现本地、手动、DCS三种工作方式，控制方式包括起动、停止、调速三种功能，三种变频器状态（准备、运行、故障）给DCS系统，DCS接受标准信号。在变频器出现故障时，变频控制柜的控制回路能实现30s内从变频控制方式自动切换到工频控制方式。变频器故障信号发送给操作台。

　　为充分保证系统的可靠性，变频器同时加装了工频旁路装置，变频器异常时退出运行，电动机可以直接手动切换到工频运行下运行。工频回路355kW的减压起动控制柜自行设计制造：内部元器件采用国产的空气开关1个，接触器4个。

　　工频控制方式能手动切换到变频控制回路，切换开关在工频控制柜上，并且可以以工频手动方式起停电动机。在工频状态下，工频工作信号、电动机故障信号能给DCS系统，DCS接受无源开关信号。提供紧急停止的接口和电动机现场就地紧急停止装置。

　　*1象略运黉命。电鳋应用与方案电气节能画二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电动机功率设计时配置裕量较大，选择132kW的变频器来控制160 kW的电动机，变频器的型号为ABBACS607*0170*3，变频器于2003年7月安装调试完毕并投入运行。

　　调试过程根据无锡新洋电厂的要求，于2003年7月1日至7月6日，到无锡新洋热电厂对我公司提供的己安装接线的12只变频器柜及起动柜，进行查线和初步调试。

　　kW变频器柜和2台355kW减压起动柜主回路接线正确与否。b.检查变频器模拟I/O口X21：接线是否正确及松紧情况，数字I/O口X21、X25、X26、X27接线是否正确。c检查变频器柜、起动柜、操作台接线正确与否及松紧情况。d.1减压起动柜加220V交流电源到QF8（主回路不上电），试验合闸/分闸，手动减压停止，手动减压起动，自动减压开始等各项目功能。e.2减压起动柜加220 V交流电源到QF8（主回路不上电），试验合闸/分闸，手动减压停止，手动减压起动，自动减压开始等各项目功能。f.1引风机变频器柜控制回路试验，加220V交流电源到QF7，试验分闸/合闸，手动起停。g.2引风机变频器柜控制回路试验，加220V交流电源到QF7，试验分闸/合闸，手动起停。h.1355 kW减压起动柜加上380V交流主电，试验空载运行，整定时间继电器。i.2355kW减压起动柜加上380V交流主电，试验空载运行，整定时间继电器。j.1引风机355kW变频器柜上380V交流主电，空载进行标量试验。k.2引风机355kW变频器柜上380V交流主电，空载进行标量试验。

　　设备2003年7月17日安装调试结束，总共7天时间，还进行了一系列的动态试验，如：变频器50Hz满载运行试验、变频器与开关的联锁试验、连续快速增减负荷试验等，一切正常后，再进行连续的72h试运行，至7月15日投入正常工作运行，设备运行至今一切正常，没有发生过任何异常情况。

　　经验总结通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均195A下降到现在的平均130A，节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在30%左右，基本上两年可以收回投资。并且电动机在起动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。

　　在变频改造以前，根据统计情况，锅炉一次风机和引风机的运行工频电流在390670A，通过变频器调节装置改造后，目前在锅炉相同运行情况下，锅炉的工频电流在200500A，平均降低电流达到240A左右，根据计算，平均节电120kW*h，考虑装置自耗电12kW*h，总体节电效率为108 kW*h，节电率达到30%45%，经济效益相当显著。

　　变频器调速改造中应注意的一些技术问题根据不同的生产设备，选择相应特性的变频器，如在对锅炉风机进行变频器改造中，注意除必须考虑变频器的提速、降速特性是否能满足燃烧工艺的要求以外，同时在技术上还必须要考虑下列问题，以免带来投资的损失。

　　锅炉的安全运行是全厂动力的根本保证，虽然变频调速装置是可靠的，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供汽，所以，必须实现工频/变频运行的切换系统。

　　15%的电压降不会引起变频器的跳闸，因电压中断引起跳闸时，会造成严重事故，ABB可达到35%的电压降不引起变频器的跳闸。

　　对于大惯量负荷的电动机，在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电动机。所以，必须设置频率跳跃功能避开共振点。

　　采用变频调速控制后，电动机转速下降，如果变频器长时间运行在20Hz以下，则电动机发热有可能成为突出问题，一方面是由于电动机自冷却风扇因转速低而效率降低，如果出现这种情况，还必须对电动机进行冷却系统改造。

　　变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意，如引风机变频器接线图中，要求在电气二次回路中实现电气的联锁，以确保变频器的运行安全。

　　变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和可靠运行，对安装变频器室的室内环境温度要求*好控制在040*C之间，如果温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

　　要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统*好设置独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于1.到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。

　　随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高，在热电行业中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造己经逐渐被大家所接受，投资较低，效益高，两年左右就可以收回投资而被广泛应用。EA