热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造的研究

黎耀坚覃乾覃永银

广西贵糖（集团）股份有限公司广西贵港537102

摘要：锅炉在实际使用过程中风机起到了辅助配套的作用，在目前热电厂实际过程中得到了广泛应用。但是传统热电厂锅炉风机在应用过程中，能源损耗情况严重，对于我国现阶段能源保护工作十分不利。本文对热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造进行探究，旨在确保机器设备稳定运行的基础上，节约热电厂锅炉风机运行中的能源。

关键词：热电厂；锅炉风机；高压变频；节能技术

现阶段我国社会主义市场经济发展较快，对于各类能源资源的需求量在不断扩大。目前我国工业生产以及日常生活中对于能源的损耗量较大。其中最为主要的原因是因为当前大多机器设备所应用的技术较为落后，导致功率要素不断降低，加重了能源消耗，对于我国能源保护以及社会发展造成了较大的限制性。

一、热电厂锅炉风机的基本运行原理分析

目前热电厂锅炉风机大多数都是采用离心式高压风机，根据风机不同使用途径可以将其分为引风机和送风机，其中送风机可以分为一次送风和二次送风。一次送风机是热电厂在实际生产过程中向锅炉内输送大量空气和煤粉，二次送风机是为了增加锅炉内煤粉的搅动，能够及时补充空气，使得煤粉能够充分燃烧，这样能够有效调节锅炉内的负荷数。引风机的应用主要是将锅炉内生产出的废气排出，这样能够确保锅炉内实际气压值处于稳定平衡状态，吸出燃烧产生的大量烟气来维持炉内烟风系统平衡。当锅炉内实际负荷数要提升时，需要借助不同设备的控制程序来调节增加送风机的实际送风量，而后适量增加煤粉的输出量。当热电厂锅炉的负荷数需要降低时，需要借助控制程序来降低煤粉实际输出量，再对送、引风机的风量进行调节，以维护热电厂生产活动的正常运行[1]。

二、热电厂锅炉风机的应用现状分析及发展趋势

通过上述锅炉风机的基本运行原理可知，目前随着锅炉内实际负荷数的变化，送、引风机的各项调节活动较为频繁。随着现阶段科学技术的全面发展，当前大多数热电厂锅炉风机都是采用全频运行模式，就是不能随意改变风机实际运行功率，在风机的出风处设置挡板，当实际引风和送风量需要进行调节时，通过调节挡板的开合度便能有效实现。此类运行模式，在对风机进行调节时，有较大的风量被挡板所消耗，有部分回流风还会重复抵消分离，对于电力资源造成了大量浪费。根据相关数据统计分析，目前个热电厂锅炉风机实际耗电量占据了热电厂总消耗量的45％左右。通过挡板调节风量的方式，使得锅炉高负荷运行时风机浪费电力约为25％，而低负荷时风机实际浪费电力的比重更高[2]。

我国现阶段发展社会经济的同时也更中更加重视低碳环保，煤炭材料的基本价格在不断上升，热电厂等相关企业也在不断加强技术改造。节约成本支出是企业发展的重点，进行节能技术改造得到政府的支持。随着我国科学技术的全面发展以及政策导向，在强大的市场需求下，高压变频技术将会得到广泛应用，生产高压变频器的企业也会逐步壮大。随着市场竞争区域不断扩大，高压变频器的价格会不断降低，使得此项技术改造应用成本也会较低，为推广技术应用提供了基础条件[3]。

三、热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造原理概述

目前热电厂锅炉风机高压变频节能技术就是通过对电压输出值进行调节，控制锅炉风机产生的实际功率，从而使得风机的转速得到有效调节，这样能够控制风机实际风量。现阶段热电厂锅炉风机采用高压变频节能技术，能够将风口的挡板全部打开，通过变频技术是源头对于风机的风量输出进行控制。风机的实际转速与电机的运行频率呈正比例关系，风机实际转速随着电机运行频率增加而增加，随着运行频率降低而减少。所以当前调节电机运行频率就能对电机实际转速进行控制，调节风机转速[4]。

四、高压变频技术的优点分析

目前热电厂锅炉风机应用高压变频节能技术能够避免挡板的影响而造成风量的大量消耗，能够提高风机有效运行效率，降低更大的电力损耗，保障热电厂正常生产活动的经济效益。与原有的挡板调节风量相比较，当前应用高压变频技术的，在对输送风量进行调节时更加精准，能够对热电厂锅炉负荷进行全面控制。随着变频技术的应用和不断完善，在锅炉风机启动时对于风机能够起到有效的保护作用。在过去全压式风机启动方式中，风机和电动机都产生了较大的冲击力，从而会导致各类故障的发生，对于各个设备的安全运行也产生了较大威胁。目前通过高压变频技术的应用能够使得电动机缓慢启动，有效避免上述各项问题，降低了设备发生故障的基本概率。

五、热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造方案探析

（一）高压变频器的选择

目前热电厂锅炉风机高压变频器的选择是技术应用的技术环节，在实际选取的过程中需要综合考虑电压等级以及各类投资成本等问题。比如当前热电厂所采用的风机与高压变频器是不适用的，此类做法不仅不能发挥出所选高压变频器实际应用价值，还无形中扩大了生产的投资成本，还会在一定程度上诱发谐波污染等问题，对于热电厂发展是较为不利的。当前对热电厂实际生产需求进行分析，将市场上所销售的各类高压变频器型号进行对比，选取单元串联式高压变频器较为合理。其所采用的是拓扑结构电路，自身具有较多优势部分，比如功率因素较高、实际抗击干扰性较强、谐波污染较小、成本造价较低且运行中发生故障还不会停机[5]。

（二）主系统改造

如图所示，图中的QF主要表示的是真空断路器，QS1以及QS2所代表的是高压隔离刀闸，KM、KM1、KM2所代表的是高压真空接触器。高压变频器在实际投入应用的过程中，首先需要将真空断路器闭合，再将隔离刀闸闭合，之后再闭合接触器。如果高压变频器在实际运行过程中产生了各类故障，那么系统中的控制保护功能将会自动断开接触器，使得变频运行状态转为工频运行状态。

（三）高压变频节能技术改造方案所需注意事项

高压变频器在实际接线过程中需要明确输出端和输入端之间存在的差异，控制各项操作环节步骤，避免风机在使用过程中产生各类故障。对转子的临界转速进行计算分析，在关键时期需要采取技术保护措施，避免转子出现扭曲共振问题。安装技术之后，相关技术人员需要对变频器柜体的接地工作进行完善，确保设备运行的安全性。预备充电电源技术与风机启动模式在实际应用中，需要对电压进行合理控制，避免全压启动的过大电压对设备造成较大负荷[6]。

六、结语

总而言之，当前为了更好的适应国家节能减排的方针政策，需要加强热电厂传统锅炉风机改造，选取合适的高压变频器，对风机运行主系统进行改造，融入高压变频技术。通过利用输入电压来改变电机实际转速，从而控制调节电机实际输出风量，降低功率，节约更多的电力资源。需要从实践中对技术改造方案进行设计探究，确保风机变频节能技术改造的经济性和科学性能够有效提升。

参考文献

[1]王娜.热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造的研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2016(12):1044-1044.

[2]陈伟玲.热电厂锅炉风机高压变频节能技术改造分析[J].硅谷,2014(15):141-141,127.

[3]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):360.

[4]栾长伟.电厂锅炉风机高压变频节能策略研究[J].科学与财富,2016(9):21-21,22.

[5]龚亚军,任恒昌,罗志林等.热电厂锅炉送风系统高压变频改造[J].设备管理与维修,2011(6):57-59.

[6]刘志强,刘春晓,刘世雄等.高压变频器在电厂锅炉风机上的应用[J].神华科技,2010,08(3):53-55.