高压变频调速系统在电力行业上的应用--广东韶关坪石电厂

1、用户简介 
    韶关市坪石发电厂有限公司（B厂）坐落于广东省韶关市坪石镇，是韶关与香港瑞亨公司合资建设的火力发电厂，电厂占地面积65万平方米，坪梅铁路将坪石B厂分为东西两区。该厂一期工程静态投资5.6亿元，建有2×60MW机组，#1机组、#2机组，分别于2000年3月和12月投产发电。二期静态投资5.9亿元1×125MW机组于2003年10月投产发电。机组运行状况良好，设备完好率和机组可调小时均达到水平。
    作为*的合作伙伴，该厂已与中科院山西煤化所、工程热物理研究所、广州能源研究所等合作共同开发洁净燃煤发电综合利用及符合国情的环保脱硫工艺技术，其中半干法烟气脱硫技术已经国家*批准在B厂作工业化示范。三期工程计划建设2台300MW亚临界机组，配两台大型亚临界循环硫化床洁净燃煤锅炉，四期工程将建2台300MW亚临界机组，采用洁净煤多联产工艺技术，计划zui终装机容量达1445MW。
2、改造对象简介
    发电机组锅炉的送风机的主要作用是供给炉腔燃烧所需的空气，本次变频改造对象为＃3炉送风机配套电动机。
    广东坪石电厂#3炉送风机原由挡板进行风量调节，其具体数据如下：

    在实际运行时，由于采用挡板调节，挡板开度在45％～70％之间，大部分的能量都被消耗在挡板上了，且挡板的开度越小则耗能就更多。在一般情况下 ，采用挡板调节的风机其实际消耗功率与风量大致成正比，与风门的开度也大致成正比，从上述工况中的风门开度及电流参数也可以看出这一点。对运行情况进行分析，可以得出一下两点：
    （1） 风机实际风量约为额定风量的一部分，风机远离额定点运行，其实际运行效率很低。
    （2） 由于挡板的存在，挡板前后存在压差，消耗了很大一部分能量。
采用挡板调节风量虽然简单易行，已成习惯，但它是以增加管网损耗，耗费大量能源为代价的。对于高压大功率电机，耗能则更大。
3、改造方案
    该工程变频改造送风系统，配置2套ZINVERT－A6H1250/06Y高压电压源型变频调速系统，分别控制A、B送风机。通过变频调节风机风量，使其满足系统运行需要。其单台系统电气图如下：

    6kV电源经变频装置刀闸K1到高压变频装置，变频装置输出经刀闸K2送至电动机；6kV电源还可经刀闸K2切换至工频侧直接起动电动机。一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧6kV开关及刀闸K1，将变频装置隔离，切换刀闸K2至工频侧，在工频电源下起动电机运行。刀闸K1、K2之间具有闭锁和防止误操作功能。

4、节能收益
    变频改造后，该厂对变频装置的节能效果进行了试验。所得不同负荷下的节能如下表所示：

    该厂年#3机全运行时间以7300h计算。2004年、2005年平均负荷为113.2MW、114.9MW，因此，根据该厂负荷曲线，可以假设#3机所带负荷时间为：20％的时间为125MW，55％的时间为113MW，20％的时间为100MW，5％的时间为90MW。以电价：0.5元/KWh计。由此可得全年送风机节能效果为：
    （400.9×0.2＋451×0.55＋511.5×0.2＋594.1×0.05）×7300×0.5＝168万元。