高壓變頻技術在熱源廠循環(huán)流化床

介紹了哈爾濱市華能集中供熱有限公司在應用變頻調(diào)速設備上的探索和經(jīng)驗，同時給出了東方日立公司高壓變頻裝置的技術特點。通過不同工況的對比，表明使用高壓變頻系統(tǒng)后節(jié)能效果顯著，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。

　1 工藝設備

　　循環(huán)流化床作為一種清潔高效燃燒技術在國際上被廣泛認可，具有燃燒適應性廣、燃燒效率高、氮氧化合物排量低、負荷調(diào)節(jié)范圍大、污染物排放低等特點，屬于環(huán)保型鍋爐，是國家大力推廣的新型鍋爐。燃燒工藝如圖1所示。

　　燃料由爐前給煤系統(tǒng)送人爐膛。送風系統(tǒng)由一次風(鼓風)和二次風組成，一次風由爐床下部送人爐膛，主要保證料層流化;二次風沿燃燒室分級多點送人，主要增加爐膛的氧量，起到助燃作用。燃燒后的物料變成一些較小的顆粒隨煙氣一起進人分離器，經(jīng)過固氣分離其中大部分顆粒由分離器下部的返料器重新送人爐膛，使爐膛內(nèi)有足夠高的灰度，保證流化，煙氣經(jīng)過電除塵器除塵后由引風機抽出。

　　2 系統(tǒng)技術方案分析

　　對循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)節(jié)主要是對風煤系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。目前調(diào)節(jié)風量的主要方法是通過改變風門開度和電機轉(zhuǎn)速，其中以對電機變頻調(diào)速為最優(yōu)。在項目一期工程5 ，6 鍋爐3大風機中，根據(jù)設計院設計選型使用了國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的斬波內(nèi)饋調(diào)速系統(tǒng)。通過2004年和2005年的使用，發(fā)現(xiàn)了許多問題，比如，調(diào)節(jié)范圍小(3O 5O Hz)、故障率高、諧波大、啟動時必須先全速后再改為調(diào)速、不能實現(xiàn)真正的軟啟動等。最為嚴重的是由于該系統(tǒng)的配套電機必須是轉(zhuǎn)子帶滑環(huán)、碳刷的特種電機，使用中故障率很高，碳刷磨損嚴重，平均一個月就要停爐換滑環(huán)、碳刷，對供熱穩(wěn)定、平時的日常使用維護帶來很多問題。在二期工程中，為了解決這一問題，我們考察了一些專業(yè)生產(chǎn)廠家和相關用戶，經(jīng)過分析比較和論證，最終選用了6臺成都東方(日立)電控設備有限公司生產(chǎn)的高壓大功率變頻器，分別控制3 ，4 熱水爐的一次風機(1 250 kW/6 000 V)、二次風機(250 kW/6000V)和引風機(800 kW/6000V)。

　3 節(jié)能及其他效果分析

　　通過流體力學的基本定律可知：風機、水泵類設備均屬于平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q、壓力p以及軸功率P具有以下關系：Q∝ n，P∝n2，P∝n3[2l。