摘要：循環(huán)流化床作為一種清潔高效燃燒技術(shù)在國(guó)際上被廣泛認(rèn)可。循環(huán)流化床是采用流態(tài)化的燃燒，具有燃燒適應(yīng)性廣、燃燒效率高、高效脫硫、氮氧化合物排量低、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大等特點(diǎn)，屬于環(huán)保型鍋爐。本文介紹利德華福高壓變頻器在廣東韶關(guān)坪石電廠300MW循環(huán)流化床機(jī)組的應(yīng)用情況。使用結(jié)果表明，采用HARSVERT-A高壓變頻器對(duì)一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、流化風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速改造，具有很好的節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、流化風(fēng)機(jī)、密閉冷卻、節(jié)能。
一、 引言
     坪石發(fā)電廠位于廣東省北部，韶關(guān)市坪石鎮(zhèn)。電廠擴(kuò)建2臺(tái)300MW機(jī)組，#4機(jī)組于2009年10月投入運(yùn)行以來(lái)情況良好，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定。
   目前高壓變頻器技術(shù)已經(jīng)成熟。但是如果采用原來(lái)的傳統(tǒng)做法，即風(fēng)機(jī)以定速方式運(yùn)行，通過(guò)風(fēng)機(jī)擋板來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓，其主要弊端主要表現(xiàn)為：
         ◆調(diào)節(jié)擋板前后壓差增加，工作安全特性變壞，壓力損失嚴(yán)重，造成能耗增加；
         ◆風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行，擋板調(diào)整節(jié)流損失大，出口壓力高，系統(tǒng)效率低，造成能源的浪費(fèi)；
         ◆風(fēng)道壓力過(guò)高，威脅系統(tǒng)設(shè)備密封性能；
         ◆長(zhǎng)期的40－70％開度，加速擋板自身磨損，導(dǎo)致?lián)醢蹇刂铺匦宰儾睿?/font>
         ◆設(shè)備起動(dòng)沖擊電流大，需增加配電設(shè)備容量而增加投資；
      風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中流量的調(diào)節(jié)如果采用改變檔板開度的方式，那么就在檔板上產(chǎn)生附加的壓力損失，因而消耗了大量能源。所以采用變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)控制風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，不僅可以節(jié)約能源，而且其控制精度高而使系統(tǒng)運(yùn)行更加合理可靠。
二、 工藝介紹
      燃料由給煤機(jī)送入爐膛。一次風(fēng)由鍋爐底部送入，主要用于維持燃料粒的流化。二次風(fēng)沿燃燒室側(cè)壁多點(diǎn)送入，主要用于增加燃燒室的氧量，提高燃燒效率。燃燒后的大量顆粒隨煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，與煙氣分離；分離出來(lái)的顆粒經(jīng)回料閥回到燃燒室繼續(xù)燃燒；分離出來(lái)的煙氣則經(jīng)過(guò)除塵器除塵后，由引風(fēng)機(jī)引入煙囪排出。    
    與常規(guī)煤粉爐相比，循環(huán)流化床鍋爐配置的風(fēng)機(jī)壓頭較高。由于其獨(dú)特的燃燒特性，與傳統(tǒng)的煤粉爐相比，循環(huán)流化床鍋爐對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓的控制有更高的要求：為了保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使之與燃料量匹配。為了保證鍋爐運(yùn)行的安全性，必須使引風(fēng)量與一次風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力在正常范圍內(nèi)。通過(guò)一次風(fēng)量及風(fēng)壓的調(diào)節(jié)以保證爐膛內(nèi)物料的正常流化。
三、 現(xiàn)場(chǎng)變頻器使用情況
      坪石電廠#4、#5機(jī)組改造變頻運(yùn)行的負(fù)載有：一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、流化風(fēng)機(jī)。變頻器均采用一拖一手動(dòng)旁路的方案。正常生產(chǎn)時(shí)，2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)和2臺(tái)二次風(fēng)機(jī)均運(yùn)行，3臺(tái)流化風(fēng)機(jī)中2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。
        下表為單臺(tái)機(jī)組使用變頻器的情況：
             四
四、冷卻系統(tǒng)方案
      如何解決高壓變頻大功率設(shè)備的發(fā)熱問(wèn)題，是非常重要的，將直接影響到設(shè)備的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。因?yàn)橐淮物L(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)容量較大，發(fā)熱量高，如果采用空調(diào)冷卻，存在臺(tái)數(shù)多、占地大、造價(jià)高、常年運(yùn)行耗電巨大造成二次耗能。因此，根據(jù)多年現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用空-水冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠保證變頻器房間始終保持25~40度運(yùn)行環(huán)境，大幅度降低濾網(wǎng)更換周期，減小維護(hù)量。
        單臺(tái)設(shè)備空水冷卻圖，如下：
                     
      使用空水冷系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)是能保證變頻器運(yùn)行的環(huán)境。使用空水冷后，變頻器房間跟外界空氣沒有直接交換。因?yàn)樽冾l器內(nèi)部有大量精密電子元器件，其運(yùn)行環(huán)境好，對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定性有很大幫助。而且空水冷系統(tǒng)制冷效果好，對(duì)模塊內(nèi)電容壽命有很大的提高，相應(yīng)變頻器的壽命也能延長(zhǎng)。雖然空水冷系統(tǒng)一次性投入比裝空調(diào)大，但是后期運(yùn)行成本很低，能很快收回成本。屬于性價(jià)比很高的一種制冷方式。
 五、 變頻前后耗電情況對(duì)比 
         一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)及流化風(fēng)機(jī)改造后，運(yùn)行負(fù)荷在300MW的工況下，實(shí)際參數(shù)如下： 
               
   以#4機(jī)組1月發(fā)電情況來(lái)測(cè)算：機(jī)組月運(yùn)行小時(shí)數(shù)720小時(shí)。負(fù)荷按300MW來(lái)計(jì)算，實(shí)際肯定會(huì)小于300MW，節(jié)電空間會(huì)更大。
 單臺(tái)一次風(fēng)機(jī)減小功耗為：    
單臺(tái)二次風(fēng)機(jī)減小功耗為： 
   
廣東地區(qū)上網(wǎng)電價(jià)按0.496元/KWh，每小時(shí)約合人民幣為：
（2×673.4KW+2×390.7KW）×0.496元/KWh=1055.6元/h
當(dāng)月每臺(tái)機(jī)組節(jié)約電費(fèi)約合：
1055.6元/h×720h=76萬(wàn)元
從上述數(shù)據(jù)看出，機(jī)組負(fù)荷越小，采用變頻調(diào)速節(jié)能效果會(huì)更明顯。
六、結(jié)論 　　
      北京利德華福生產(chǎn)的高壓變頻器已經(jīng)在多家電廠、水泥廠、鋼鐵廠、礦井的風(fēng)機(jī)和水泵中得到實(shí)際應(yīng)用，并取得很好的運(yùn)行效果和節(jié)能效益。由于循環(huán)流化床燃燒介質(zhì)多樣性，電機(jī)選型比煤粉爐偏大，實(shí)際節(jié)能效果比煤粉爐明顯。而且循環(huán)流化床鍋爐包含大量能改造高壓變頻調(diào)速的電機(jī)。因此，將高壓變頻器應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐，對(duì)于降低損耗、節(jié)約能源，提倡低碳經(jīng)濟(jì)，具有十分重要的意義。