高压变频器在锅炉引风机改造中的运用刘霞摘要：通过分析锅炉引风机改造中应用高压变频器的必要性，阐述了高压变频器的工作原理和它在锅炉引风机改造中的应用，并提出了高压变频器改造中的一些注意事项，以期为日后的相关工作提供参考和借鉴。关键词：高压变频器；锅炉；引风机；节能减排：TM921.51：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.1501应用高压变频器的必要性交流电动机是锅炉引风机的动力系统，为了达到最大运行工况的要求，在选择电动机容量时，应以最大需求为主。当引风机定速运行时，为了满足工况变化的需求，需要依靠引风机的入口挡板调节风量。但是，这样的操作会损失大量的节流，增加风阻和管道振动增加，产生噪声，降低供风质量，加速设备老化，并且会在调节风量的过程中损失大量的电能，提高锅炉的使用成本。因此，为了响应国家节能减排政策的号召，提高锅炉的工作效率，提升企业的竞争力，需要结合锅炉引风机的特点引入高压变频器，改造锅炉引风机，从而实现节能减排的目的。2高压变频器2.1工作原理高压变频器是串联叠加性的变频器。它是采用功率单元串联多电平技术，将固定频率、固定电压的公用电源转换为可变频率、可变电压的电源，从而实现对交流异步电动机的变频调速控制。电压/频率控制原理为：交流电动机的感应电动势为：E=4.44Nfφ.（1）式（1）中：N为绕组有效匝数，可忽略电子绕组的阻抗。定子电压为：U≈E=4.44Nfφ.（2）当电机供电频率降低时，如果保持电机的端电压不变，则电机中的φ将增大，φ增大将导致电机铁芯饱和，使电机中有很大的励磁电流流过，增加铜耗和铁耗；相反，当供电频率增加，电机出现欠励磁时，将会导致电机输出转矩下降。因此，在改变电机频率时，应保持电机的主磁通φ近似不变，控制电机的电压或电动势，即变压变频控制——变频器将固定频率、固定电压的公用电源转换为可变频率、可变电压的电源，从而改变电机速度。如果采用变频调速时，可以按照需要升降电机转速，改变设备的性能曲线，其节能效果显著。变频器主要是由控制柜、功率柜和变压器柜构成的。三相高压电由高压开关柜进入，经由输入降压和移相给功率单元柜中的功率单元实现供电。其中，功率单元有3组，每一组为一相，并且每相功率单元都采用首尾相串的输出方式。当需要检测功率柜中的每一功率单元、逆变控制和整流时，主要是主控制柜内的控制单元利用光纤实现的。这样做，能够结合实际需求在操作界面制订频率，再由控制单元向功率单元传送控制信息，并作出相应的控制操作。2.2变频改造方案在选择高压变频器时，主要结合需改造的锅炉引风机电动机参数，包括引风机的电动机额定功率、额定电压、额定电流、额定转速和功率因素等。例如，某电厂需改造的引风机电动机的额定功率、电压、电流和转速分别为1120kW、6kV、133.2A、990r/min，其功率因素为0.86，那么，所选择的高压变频器可以选为HARSVERT-A06/135型，其性能指标基本满足原引风机的电动机参数要求。为了确保高压变频系统的可靠性，并考虑到经济性等因素，系统主回路控制的控制方案可采取一拖一手动的方式。正常情况下，引风机的运行主要是利用变频器实现的，在DCS操作台上控制引风机的启停，以闭环的方式运行。在变频系统运行的过程中，为了尽可能缩短变频器出现不能恢复故障时单风机的运行时间，可以将旁路回路加装在变频器中，这样就能实现工频和变频2种运行方式。当变频器发生故障时，引风机的电动机可以采取手动的方式切换工频状态，以满足生产的要求。控制系统是由电动机、高压开关和3个高压隔离开关构成的。其运行方式是：电源经过1个高压隔离开关QS1到高压变频器中，在调节高压变频器装置后，经过另一个高压隔离开关QS2向电动机输出控制，同时，电源也可以直接经过高压隔离开关QS3控制电动机。因为QS2和QS3是机械互锁逻辑关系，所以，它们不可以同时闭合。在主回路控制系统正常工作时，应该断开QS3，闭合QS1和QS2.当变频器发生故障时，则以工频方式运行。此时，应该闭合QS3，断开QS1和QS2，具体构成如图1所示。为了保证高压变频器能够长期稳定运行，其环境温度应该保持在0～40℃的范围内，并且不能超过5℃/h...