一,、前言
山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司100MW機組制粉系統(tǒng)" title="制粉系統(tǒng)">制粉系統(tǒng)的排粉機原采用入口擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量,，并且為減小三次風(fēng)量，排粉機入口管道還采取了縮口（Ф1200管道縮為Ф800管道）及增加小擋板的措施,，浪費了大量的電能,。為降低能耗，經(jīng)北京利德華福電氣技術(shù)有限公司專業(yè)技術(shù)人員多次分析討論后認為對排粉機電動機進行變頻改造是可行的，對制粉系統(tǒng)的負壓" title="負壓">負壓形成及三次風(fēng)影響不大,，因此決定在4＃爐排粉機進行高壓變頻改造,。2004年11月22日開始準備材料，DCS系統(tǒng)增加變頻標簽,，下載軟件,，2004年12月8日土建開工，2005年4月1日開始全面調(diào)試,，2005年4月7日一次投運成功,，節(jié)能效果良好。
二,、改造情況介紹
1.原設(shè)備情況
山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司4#爐排粉機設(shè)備技術(shù)參數(shù)：
1）排粉機數(shù)量：2臺
2）排粉機參數(shù)：
配套電機參數(shù)：
3）運行參數(shù)：單臺排粉機風(fēng)量48000 m3/h,，年運行時間5850小時,，工頻運行時電動機平均電流Ig40A,。
4）電價：單位成本電價：0.24元/kWh
2．改造后的設(shè)備情況
1）HARSVERT-A06/080高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)" title="調(diào)速系統(tǒng)">調(diào)速系統(tǒng)如圖1，技術(shù)參數(shù)如下表：
HARSVERT-A06/080設(shè)備參數(shù)
2）變頻調(diào)速系統(tǒng)主回路介紹,，如圖2
圖2：變頻調(diào)速系統(tǒng)主回路
系統(tǒng)由變頻器" title="高壓變頻器">高壓變頻器和旁路柜兩部分組成,，圖2中所示的QS1、QS2,、QS3均包含在旁路柜中,。QF、M為原有設(shè)備,。
該系統(tǒng)具備手動工/變頻切換功能,。QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現(xiàn)互鎖,。變頻運行時,，QS1和QS2閉合，QS3斷開,；工頻運行時,，QS3閉合，QS1和QS2斷開,。
3,、排粉工藝介紹，如圖3
圖3：排粉工藝流程圖
排粉風(fēng)機在制粉系統(tǒng)中裝在球磨機,，粗粉分離器,、細粉分離器之后，保證原煤在球磨機內(nèi)同來自空氣預(yù)熱器的熱風(fēng)和排粉機出口的再循環(huán)風(fēng)混合,，將原煤干燥,，并研磨成煤粉，而煤粉隨排粉機所產(chǎn)生的負壓氣流，經(jīng)細粉分離器把風(fēng),、粉分開,，煤粉落入煤粉倉中貯存，剩余氣體內(nèi)含有5～10%的風(fēng),、粉混合物,，作為三次風(fēng)經(jīng)排粉風(fēng)機出口送入爐膛或作為一次風(fēng)與給粉機落下的煤粉排入一次風(fēng)箱混合送入爐膛。通過上述流程介紹我們可以看出,，在制粉系統(tǒng)中排粉機主要為系統(tǒng)提供負壓,。在對排粉機進行變頻改造后通過將排粉機入口風(fēng)門全開，同時適當(dāng)調(diào)節(jié)出口風(fēng)門,，完全可以滿足為制粉系統(tǒng)提供負壓的需要并且不對三次風(fēng)造成影響,。
三、排粉機節(jié)能效果
1）,、單臺工頻功耗計算：
Pd：電動機功率,；ηd:電動機效率；U：電動機輸入電壓,；I：電動機輸入電流,；cosФ：功率因子。
計算公式：Pd= ×U×I×cosФ
單臺工頻功耗：Pd= ×U×I×cosФ=1.732×6V×40A×0.87=361.64kW（包括管道縮口及擋板節(jié)流損失）
2）單臺變頻功耗計算：
通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機,、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載,，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n,，H∝n2 ,p∝n3,；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比,，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
將現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)帶入 =
公式（Q1是實際排粉機風(fēng)量,，Q0是額定排粉機風(fēng)量,，P0是風(fēng)機的額定功率），
可得變頻工耗：P1＝144.90kW
變頻器網(wǎng)側(cè)功耗：Pb= = =150.94 kW 
3）單臺節(jié)電率計算：
單臺節(jié)電率：（ΔP/Pd）×100%＝（210.7/361.64）×100%=58%
4）單臺實現(xiàn)節(jié)電率計算：
變頻運行時電動機平均電流Ig17A,。
實際節(jié)電率：1-（Ib/Ig） ×100%=1-（17/40）×100%=57.5%
5）變頻調(diào)節(jié)改造后的效益：
年節(jié)約電量＝排粉機臺數(shù)×單臺變頻節(jié)電率×單機工頻功率（KW）×年運行小時＝2×57.5%×361.64×5850＝2432933.1（KWh）按0.24元/KWh計算,，每年可節(jié)約電費58萬元。
按照2004年二期發(fā)電量1439505600KWh計算,，二期廠用電率可下降0.17%,。
目前排粉機入口擋板雖已開至100%，但風(fēng)機入口管道仍為縮口處理,，我們計劃利用檢修機會將該縮口及小擋板進行改造,，進一步減小節(jié)流損失,，使變頻改造效果進一步擴大。
圖4：發(fā)電機組
圖5：操作控制板盤
四,、變頻改造帶來的其他效益
1）由于排粉機屬于頻繁啟動設(shè)備,，采用變頻調(diào)節(jié)后，高壓開關(guān)常合,，極大地延長了檢修周期,。
2）變頻調(diào)速可實現(xiàn)軟啟動，延長了電機及風(fēng)機的使用壽命,。
結(jié)束語
對排粉機進行變頻改造,，在國內(nèi)還是第一次進行，河坡電廠變頻改造的成功經(jīng)驗,，為電力行業(yè)中儲式制粉系統(tǒng)高壓電機改為無級調(diào)速的變頻控制奠定了很好的基礎(chǔ),。今后會有越來越多的火力發(fā)電廠進行類似改造，我們希望有機會同業(yè)內(nèi)同仁進一步交流變頻應(yīng)用中的經(jīng)驗,，共同為建設(shè)節(jié)約型社會貢獻自己的力量,。