1、 关于#1 炉风机优化变频调节方式发现的反思罗 良 友 我厂机组为 4*135MW 的火力发电机组，每台锅炉分别设置电压等级为 6kV 的两台引风机和两台送风机。我厂 2009 年底分别对#1、3 炉甲引、乙送风机进行变频改造，两台锅炉的乙引、甲送风机保持工频调节。改造之前我厂机组负荷降到 80MW 调峰运行时是单引、单送运行、另一套引、送风机可停运备用，这样可以降低厂用电耗。改造过后我们也以固定的思维模式，认为只要负荷降到80MW 以下就得停运工频的一套引、送风机是最经济的。后来经过长时间的摸索，发现在低负荷 80MW 运行时，不停运引、送风机，保留四台风机运行，然后再利用工频风机进口挡板与
2、变频风机的转速调节方式优化组合，比停运一套引、送风机更加节约厂用电。这次在运行中的发现对于我本人来说是非常的兴奋，不管节能的效果有多大不说（在目前情况下#1 炉引、送风机通过优化组合调节最少节约 500kW/h 左右） 。让我重新想想起去发现问题查找资料，将很多方面节能知识综合应用和将在工作中发现的问题加以推理、组合。理论和实际相结合，发现了这一问题，更加感谢各位领导和同事的在各方面的提醒、帮助、支持。当试验成功后我久久不能平静，所以抽一点时间把我在这次发现当中的各方面观点总结如下，希望爱好者能够批评指正并在从中发现问题，提出疑问和宝贵意见。1、首先我们发现#1 炉运行单台送风机电流比运行双台
3、送风机运行电流之和还大，而提供的氧量、风量均比双台风机运行时低。通过各方面比较，长时间的摸索，从所有参数比较，只有单台送风机运行时其风机出口风压比双侧送风机运行明显偏高，在提供相同风量的时候单侧送风运行时风压为 4.1kPa，而双送运行时只有3.7kPa，这个数据让我想起了几年前#3 炉开机的时候，启动机组负荷达到 90MW 时炉主操汇报氧量不够只有 1%，而此时双侧送风挡板全开完，双侧电流均达到 85A（高限） ，最终检查是因为二次风小风门基本全关。调整正常后两台风机电流均只有 50 多 A，氧量也恢复正常。说明风机耗电不仅与风量有关，和风压大小也有很大关系，而我们锅炉燃烧只要在一、二次风压
4、（很低）能满足的情况下只需要提高风量，满足燃烧所需氧量。还有我们现场为何启动风机为防止带负荷启动要关闭入口门、而水泵油泵启动关闭出口门启动，为何风机不关出口门启动呢？就是因为空气流体不仅具备了很强流动性而且还具备了很强的可压缩性，可以将很多常压下的空气压缩到很狭小的空间并且在内部循环产生很大内消耗，启动风机关闭出口门减载是没有效果的。想到这些我想到我们在现场工作中我们可以利用流体的特性进行节能改造和调整，尤其是可压缩性的流体比不可压缩流体更加明显。若现场的输送空压机、工业水系统循环水系统以及锅炉引、送风系统等等。具体流体压力、流量以及可压缩流体鼓风、内耗损失与压力有多大关系我不懂。但我想应该关
5、系很大很大。2、发现实际节约电度比根据显示电流计算电度还多得多，从双引风机实际运行电流为 60A（工频风机）和 20A（变频风机） ，单引运行电流为 103A（变频） ，粗略计算每小时节约电度不会超过200kW.h，而实际节电达到 350kW.h380kW.h 左右。让我重新找到电动机功率因数是可变量这个答案；与电机当时所带的实际有功存在变量关系。以前我在做试验时没有实际抄录电度表码来进行具体比较过，只知道实际就是节电得多，用显示的电流进行粗略计算，经与分场丁主任一起做试验发现节电比用电流计算的还要多得多。然后我再通过不同负载时期的电量来反计算，才发现并醒悟过来，原来电动机的功率因数是随着负载
6、变化而变化的。试验数据计算功率因数显示，#1 炉工频引风机在电流 60A（入口挡板开度 40%）运行时对应的功率因数为 0.78，变频风机满负荷时功率因数为0.91，20A 运行时功率因数为 0.94，#2 炉乙引满载运行时功率因数为 0.85，所以在今后的电机节能改造调整中一定要通过电度实际计算，而不能只仅仅依靠电流计算。而且网上查资料也证明与以上数据相合，从功率因数方式节能的角度出发，电机与变压器一样在带额定负荷的 60%80%比较经济，但其他方面因电动机损耗和造价都会会增加。所以在实际中我们也有很多方面值得总结。在不依靠无功补赏的情况下通过运行调节改变功率因数节能应该有潜力可以挖掘。3、
7、变频调节在低负载低转速下节电是无可非议的，从风机来说，（1） 、不仅减小关闭挡板调节造成机械节流损失。 （2） 、而且根据U=4.44fN和 P=1.732UI*cos以及电机磁场强弱改变无功损耗的变化，在变频低负荷节电是非常明显。所以变频调节节能被推荐应用于经常性大马拉小车的情况。 （3） 、由于风机变频过后转速降低，在风机蜗壳内形成的负压区间的负压值会大大减小，大大提高了风机叶片周围的空气充满程度，所以在低转速下风机本身的做功条件得以大大改善，大大提高了风机的工作效率。4、风机入口挡板开度、电流变化量、风量变化量以及风压变化量的关系曲线是非线性的。在实际运行中，我们发现当风机入口挡板开度从
8、 30%增加到 60%这阶段风量增加特别明显，电流增量变化不是很大（乙引从 30%增到 40%电流只增加 1A，而炉膛负压的反应非常明显） ，而入口挡板从 60%上升 100%开度这阶段电流增量大，风量变化不大，但风压增量明显。根据试验证明每台风机档板曲线特性因为档板机械原因和风机本体原因不尽相同，但大体区间基本一样。5、在试验过程中发现，为什么#1 炉甲、乙引配合调节效果比#3 炉甲、乙引以及#1、3 炉甲、乙送风机配合节电效果都明显，我认为这是因为#1 炉甲引叶片长（变频） 、乙引叶片短（工频） ，而其他三套组合风机的叶片长短都很接近。风机叶片越长，在电机高转速情况下损耗增加大，而变频过后
9、转速很低风机内部工作条件大大改善而提高了工作效率，这种效率还会随叶片增加而效率也会增加，产生的损耗相对很小。乙引（工频）叶片短电流小，风机轴功率以及高转速下的各种损耗也相对小，档板调节节能也较明显。而#3 炉甲、乙引风以及#1、3 炉的送风机甲、乙侧的叶片长短匹配基本相当。工频风机通过档板调节节能的效果没有#1 炉工频风机节能明显，轴功率也大。而对于变频风机来说，#1 炉变频风机叶片长，在低转速情况下做功能力比其他短叶片风机的能力增强.6、关于功率因数，7 月 4 日我再次试验证明，选择#1 炉甲、乙送风机试验试验数据如下：1、甲送挡板开度：65%，电流 70.4A，电压 6.19kV，电度表
10、实际电度 633kW/h，计算功率因数为 0.838。此时乙送转速 33HZ，电流18A，电压 6.19kV，电度表实际电度 189kW/h，计算功率因数为0.979。2、甲送挡板开度：40%（和现在乙引挡板开度相同） ，电流 54.8A，电压 6.19kV，电度表实际电度 450kW/h，计算功率因数为 0.7659。此时乙送转速 45HZ，电流 45.82A，电压 6.19kV，电度表实际电度468kW/h，计算功率因数为 0.952。3、根据查资料显示，风机的风量与转速成正比关系，风机的压力与其转速的平方成正比关系，风机的轴功率与其转速的立方成正比关系。以上数据显示和我厂的实际，调节工频
11、风机进口档板和变频调节节能优化组合是完全可以实现的。相互利用其优点，所以建议： 一是将 #1 炉送风机， #3 炉引、送风机各变频风机叶片加长（我厂是具备成熟技术的） ，将工频风机的叶片适当切割小，使风机组合在最佳状态，既有效利用变频风机在低转速下工作效率高，又使工频风机在低功率因数下运行并且减小工频风机的轴功率，如果配合组合在低负荷达到工频入口挡板在 4060%开度而变频风机在 2830HZ 左右的效果，那三套风机将因此改变而节约 500kW 左右。如果实现以上改造，通过变频与工频功率因数配合调节后与金沙电厂的双引送双变频在同样条件下相比，我们上单引单送变频只仅仅比他们多 230kW/h 左
12、右。而且还大大减小投入。通过以上综合分析和发现，我认为一个系统的节能一定要用系统性的各方面知识进行综合分析，综合思考。不能单独从一方面来分析问题，将各个细小环节运行在最佳经济状态，最终才会得到最大的节能效果。所以以上节能效果应用的知识我总结认为有：流体力学、风机工作特性、变频调节、流通面积改善、改变功率因数，尤其是功率因数调节法在已往我们的厂用电系统中基本没有注重过他的节能效果。这一次试验的效果证明是很成功很明显的，单凭#1炉引风机试验过程中就发现，降低功率因数所降低的功率会超过100 多 kW。待思考问题：为什么#1 炉乙引风机入口挡板从 100%关小到 40%，电流从 73A 下降到 60A，而甲送入口挡板从 100%关小到 40%，电流从 85A 降到 54.8A？我个人认为与风机转速与流体流速有关有关。
