“9月26日凌晨1時，變頻預(yù)制艙外早已伸手不見五指，夜半秋風(fēng)瑟瑟，卻難掩心中的激動，因為在山西臨汾熱電有限公司#1機組鍋爐廠房，匯川人見證了變頻調(diào)速下送風(fēng)機動葉，按照多次模擬推演設(shè)計的高效率點邏輯，雙調(diào)成功的歷史時刻。”這是深圳市匯川技術(shù)有限公司（簡稱“匯川技術(shù)”）項目負責(zé)人張鵬飛在變頻改造項目成功時記錄下的欣喜。
山西臨汾熱電有限公司（簡稱“臨汾熱電”）送風(fēng)機變頻改造項目，是匯川技術(shù)國產(chǎn)高壓變頻器結(jié)合“變頻動葉解耦主從雙調(diào)”方案在2×300MW機組動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機變頻改造中的成功實踐。改造后，在70%額定負荷下，山西臨汾熱電綜合節(jié)電率達48%，遠高于業(yè)內(nèi)平均水平。10月14日，白山熱電有限責(zé)任公司（簡稱“白山熱電”）2×300MW機組鍋爐引風(fēng)機變頻改造項目也傳來喜訊，據(jù)測算，項目改造后節(jié)電率可達20%左右。這些項目都是匯川技術(shù)應(yīng)用國內(nèi)先進的“軸流風(fēng)機變頻調(diào)速動葉自適應(yīng)尋優(yōu)”技術(shù)取得的成果，致力于幫助客戶在變頻改造和節(jié)能減碳過程中做好“加減法”。
一主一從，雙管齊下做“加法”
近年來，隨著“雙碳”目標的持續(xù)推進，熱電廠節(jié)能降耗首當(dāng)其沖，尤其是按照國家“大力推動以節(jié)能降耗為重點的設(shè)備更新和技術(shù)改造，加快淘汰高能耗、高耗水、高耗材的工藝、設(shè)備和產(chǎn)品”的要求，逐步發(fā)展電機調(diào)速節(jié)電和電力電子技術(shù)，提高電能利用率，推廣高壓大功率電動機變頻調(diào)速技術(shù)，已經(jīng)成為節(jié)能的重要措施。
臨汾熱電2×300 MW熱電聯(lián)產(chǎn)項目，承擔(dān)著臨汾市區(qū)逾1600萬平方米的供熱任務(wù)。在確保完成供熱任務(wù)的情況下，還要兼顧節(jié)能減排，高效率使用電能，成為擺在臨汾熱電面前的難題，同樣，承擔(dān)著整個白山市區(qū)冬季供熱的白山熱電也面臨著相同的問題。
以臨汾熱電為例，雖然臨汾熱電在鍋爐送風(fēng)機、引風(fēng)機等電站主要輔機設(shè)備中，已經(jīng)應(yīng)用了目前具有更高效率和調(diào)節(jié)特性的動葉可調(diào)風(fēng)機系統(tǒng)，但是仍然遇到了管路系統(tǒng)特性與風(fēng)機設(shè)計參數(shù)難以完全匹配的挑戰(zhàn)。造成單臺機組兩臺送風(fēng)機長期工作在50%~70%的低效區(qū)，實際運行情況遠并沒有達到預(yù)期目標。此外，隨著電網(wǎng)容量的增加，以及用電峰谷差逐步增大，電網(wǎng)調(diào)峰的需求也迫切要求熱電廠機組實現(xiàn)靈活性，同時滿足低負荷安全運行。
于是，山西臨汾熱電與匯川技術(shù)共同開啟了動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機變頻改造之旅。雙方溝通后，決定采用“變頻調(diào)速+動葉可調(diào)風(fēng)機”的運行結(jié)構(gòu)，將葉片角度固定在最高效率點，通過高壓變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速來滿足工藝需求的風(fēng)壓或風(fēng)量，實現(xiàn)風(fēng)機性能曲線的平移，為風(fēng)機系統(tǒng)提供一種風(fēng)機調(diào)整過程中始終保持風(fēng)機高效率運行的策略。
匯川技術(shù)在臨汾熱電送風(fēng)機變頻改造項目現(xiàn)場。
“一個突出的設(shè)計，讓客戶印象深刻。我們在設(shè)計之初，就拒絕使用固定動葉調(diào)頻率亦或固定頻率調(diào)動葉的傳統(tǒng)手法，以更高、更深節(jié)能空間為出發(fā)點，采用變頻調(diào)節(jié)與動葉調(diào)節(jié)解耦一主一從，幫助客戶做‘加法’，雙管齊下，里應(yīng)外合的設(shè)計理念，最終締造出匯川行業(yè)專用高壓變頻器+高集成化集裝箱式+空水冷冷卻+DCS風(fēng)機最優(yōu)效率自動導(dǎo)向函數(shù)邏輯組態(tài)方案。”匯川技術(shù)項目負責(zé)人張鵬飛表示。
變頻節(jié)能，降低能耗做“減法”
“一套務(wù)實的功能，給到客戶全新的體驗，我們通過多次風(fēng)機‘尋高效率點’試驗，為客戶獲取了整組可行性數(shù)據(jù)，然后梳理融入全新設(shè)計的DCS邏輯之中，函數(shù)搭線頻率與動葉，頻率動葉主從雙調(diào)，牽一發(fā)至全身，調(diào)節(jié)效果快、準、穩(wěn)，操作方式簡、易、便。”張鵬飛坦言。
不僅如此，這套務(wù)實的變頻節(jié)能功能，還可以實現(xiàn)對風(fēng)機軸系、葉片的在線實時扭振檢測，預(yù)知預(yù)判，及早發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，為故障排除贏得準備時間。一旦發(fā)生故障，可同時分析電氣故障和機械故障并自動生成診斷結(jié)果，使企業(yè)在效益，投入成本，庫存管理，減員增效、部門協(xié)調(diào)等方面得到提升。
通過匯川技術(shù)多方位的節(jié)能節(jié)碳嘗試，也為客戶在減碳降耗方面做了“減法”。根據(jù)臨汾熱電、白山熱電改造前后運行情況及數(shù)據(jù)對比，臨汾熱電綜合節(jié)電率可達48%，按照年運行時間7500h，平均負荷率70%計算，單臺機組兩臺送風(fēng)機變頻改造后在70%負荷下降低廠用電0.16%，降低發(fā)電煤耗0.5g/kWh，年節(jié)約電量217萬千瓦時，折合標煤694.4噸。值得一提的是，白山熱電項目通過鍋爐引風(fēng)機變頻改造，綜合節(jié)電率可達19.4%，按照年運行時間7000h，平均負荷率73%計算，單臺機組兩臺引風(fēng)機變頻改造后降低廠用電0.32%，降低發(fā)電煤耗1.02g/kWh，年節(jié)約電量802.31萬千瓦時，折合標煤2567.39噸。
臨汾熱電和白山熱電相繼完成的動葉可調(diào)風(fēng)機變頻改造項目實踐，再次證明匯川技術(shù)開發(fā)的 “軸流風(fēng)機變頻調(diào)速動葉自適應(yīng)尋優(yōu)” +“扭振在線監(jiān)測”技術(shù)方案，是電廠軸流風(fēng)機動葉可調(diào)變頻調(diào)速項目的節(jié)能利器，目前電力行業(yè)煤粉鍋爐90%以上的引風(fēng)機跟送風(fēng)機都采用動葉可調(diào)風(fēng)機，其中95%以上還未完成節(jié)能改造，節(jié)能前景廣闊，匯川技術(shù)也將在變頻改造項目中繼續(xù)前行，為踐行“雙碳”目標貢獻匯川智慧。
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