p1=u×i×1.732×cosφ
=6.3×90×1.732×0.85
=835kw
其中运行功率因数cosφ取0.85。
(2)2a引风机改造后变频运行预计功率
按当地0.72元/kw·h平均外购电价(含税)和全年330天运行时间计算:
2a引风机每年节约电费约(835-436)×24×330×0.72=227.5万元
将2a引风机改造前后的用电消耗数据对比,列表如表2所示。
4、工程应用
4.1引风机变频控制方案的确定
基于上节分析,该热电厂对2台炉的各一台引风机进行变频改造。同时,为满足化工厂连续供热供电的要求,该引风机高压变频器应具备在线工、变频互相切换功能,即变频器故障可以自动切到工频运行,变频修复后,可以人工切回变频运行,而不影响锅炉连续正常运行。
引风机变频改造后的一次系统图如图6所示,dl是厂用变电所732#柜断路器;j1、j2、j3是与变频器配合使用实现工频/变频互相切换的断路器,变频控制方案如下:
(1)j1和j2闭合,j3断开为变频状态;j1和j2断开,j3闭合为工频状态。
(2)可通过dcs控制变频器输出频率。当选择自动时,按炉膛负压设定值自动调节输出;选择手动时,输出值由操作人员手动输入,输入值为0~100%,对应于变频器输出0~50hz。
(3)人工变频转工频:由dcs发信号,使j1和j2跳闸后,再使j3合闸,完成后,需要人工在dcs画面对变频转工频复位,变频转工频完成。
(4)变频器故障时转工频:出现变频器故障时dcs系统立即发出报警,把入口风门回关到一定开度(40%),同时变频器故障时发信号使j1和j2跳闸以及时间继电器sj得电,延时使j3合闸,变频转工频完成。此时炉膛负压会有一定波动,操作人员可以进行人工干预,确保锅炉压力平稳。
(5)工频转变频:由dcs发信号使j3分闸,j1合闸。延时2s后,j2合闸(躲开电机反电动势的影响),工频转变频完成。
(6)引风机变频控制操作流程方案,如图7所示。
4.2调试情况
4.2.1第一次调试(电机空载)
(1)变频切工频试验:人工从远方dcs发变频切工频命令,j1、j2断路器跳闸,j3断路器合闸,电机由变频转入工频运行,切换成功,电机运转正常。