高压变频技术在锦西石化4#炉风机节能改造中的应用及经济效益分析中国石油锦西炼油化工总厂热电公司有75吨锅炉3台，220吨锅炉3台。其中1、2、3#炉是75吨锅炉，4、5、6#炉是220吨锅炉。6台锅炉全部采用了引风、送风和二次风机，这些风机的驱动电机是按照最大额定负荷设计的，而锅炉一年中能在最大额定负荷段状态下运行的时间却很少，大部分时间运行在三分之二负荷段上。这样，锅炉对实际风的需要量却不是所设计的最大风量，而应该是随着负荷改变而改变的变化风量。为了满足锅炉对变化风量的要求，我们传统工艺一直采用调整风道档板开度的办法，这种办法能够改变和调整风量，却无法调整驱动电机的转速和按比例节能，造成了工业生产中能源的大量浪费和生产成本的上升。2.改造目的为了降低生产成本，降低能耗，适应我国关于能源节约与资源综合利用“十五”规划的要求，采用低消耗、低排放、高效率的持续发展理念的经济增长模式，应用变频节能技术来改造传统工艺的技术缺憾。我公司经过对低压变频技术的广泛成熟的应用，获取了较大的节能效果和维护经验。随着高压变频器技术产品的成熟与稳定应用，我们把这一节能成果又进一步扩大到了高压电机上，并于2006年5月份对4#炉三台风机的驱动电动机进行了高压变频器改造。3、4#炉风机工作额定参数3.实施的改造方案3.1变频器的选型方案由于高压变频改造所实施的具体方案与变频器的选型有直接的关系,所以我公司首先进行了变频器的选型考察，经过仔细认真地比较和公开招标，最后国产产品——北京利德华福HARSVERT-A高压变频器以其优良的质量，齐全的技术性能和周到的售后服务一举中标。3.2主回路方案根据我公司风机负荷的重要性，我们决定采用的变频控制为一拖一方案，就是一台变频器带一台风机电机。为了增加运行的可靠性和安全性，又增设了工频旁路回路。具体的设计方案如图1所示：图1：一次主回路接线图QF为用户的真空断路器，QS1、QS2、QS3为3台高压隔离刀闸。在QS1和QS2之间是高压变频器，QS3为旁路刀闸。当电机需变频运行时，应首先将QS3拉开，然后合QS1和QS2刀闸，最后再合真空断路器QF使变频器得电并启动变频器以驱动电机。当电机需工频运行时，应将QS1和QS2刀闸拉开，将QS3旁路刀闸合入，最后合真空断路器QF以直接驱动电机工频运行。此运行方式为变频器故障或检修等特殊情况下用工频来保证设备运行的备用工作方式。上述方案为手动旁路的典型方案，要求QS2和QS3不能同时闭合，并在机械上实现安全互锁。为了实现对故障变频器的保护，变频器故障状态下发出跳闸指令，对现场的高压真空断路器QF进行连锁跳闸，以使变频器断开电源。同时三把刀闸都与断路器QF电气互锁，只有在断路器分离时才能操作刀闸，保证了安全操作。3.3控制方案根据我公司的实际情况，我们对变频器采用三种控制方案，分别是远程DCS闭环自动控制、远程DCS开环手动控制和就地手动控制。3.4冷却方案变频器的工作过程是将交流电整流成直流电，再将直流逆变成交流的过程。在这一过程中，电子功率器件自身要发出一定的热量（2%），这些热量会使设备的温度不断上升，并烧损设备本身。为了使变频器正常稳定工作，就必须将变频器发出的热量及时排散掉。因此变频器冷却问题对变频器运行的稳定十分重要。经过认真的研究，我们采用了最简单、最有效、最稳定的冷却方案——自然风冷方案。就是在变频器顶部安装一个总风道，用这个风道将变频器自身顶部的冷却风机从室内吸入的自然空气所带的变频器内部热量不断地排放到室外。这种方案只做一个风道，不增加任何转动设备，因此简单可靠，故障因素少。经过在40℃室温条件下做满载散热能力试验，结果变频器的温度最高到68℃，与设计的最高温升140度相比，结果是非常理想的。4.变频器的工作原理与特性4.1系统结构HARSVERT-A系列6kV高压变频调速系统的结构见图2，由移相变压器、功率单元和控制器组成。每台变频器有21个功率单元，每7个功率单元串联构成一相。图2：高压变频调速系统结构图4.2功率单元结构每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其电路结构见下图3，为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行...
