汇川技术为热电厂变频改造做好“加减法”

在70%额定负荷下，临汾热电动叶可调送风机变频改造综合节电率达48%

 “9月26日凌晨1时，变频预制舱外早已伸手不见五指，夜半秋风瑟瑟，却难掩心中的激动，因为在山西临汾热电有限公司#1机组锅炉厂房，汇川人见证了变频调速下送风机动叶，按照多次模拟推演设计的高效率点逻辑，双调成功的历史时刻。”这是深圳市汇川技术有限公司（简称“汇川技术”）项目负责人张鹏飞在变频改造项目成功时记录下的欣喜。

山西临汾热电有限公司（简称“临汾热电”）送风机变频改造项目，是汇川技术国产高压变频器结合“变频动叶解耦主从双调”方案在2×300MW机组动叶可调轴流式送风机变频改造中的成功实践。改造后，在70%额定负荷下，山西临汾热电综合节电率达48%，远高于业内平均水平。10月14日，白山热电有限责任公司（简称“白山热电”）2×300MW机组锅炉引风机变频改造项目也传来喜讯，据测算，项目改造后节电率可达20%左右。这些项目都是汇川技术应用国内先进的“轴流风机变频调速动叶自适应寻优”技术取得的成果，致力于帮助客户在变频改造和节能减碳过程中做好“加减法”。

一主一从，双管齐下做“加法”

近年来，随着“双碳”目标的持续推进，热电厂节能降耗首当其冲，尤其是按照国家“大力推动以节能降耗为重点的设备更新和技术改造，加快淘汰高能耗、高耗水、高耗材的工艺、设备和产品”的要求，逐步发展电机调速节电和电力电子技术，提高电能利用率，推广高压大功率电动机变频调速技术，已经成为节能的重要措施。

临汾热电2×300 MW热电联产项目，承担着临汾市区逾1600万平方米的供热任务。在确保完成供热任务的情况下，还要兼顾节能减排，高效率使用电能，成为摆在临汾热电面前的难题，同样，承担着整个白山市区冬季供热的白山热电也面临着相同的问题。

以临汾热电为例，虽然临汾热电在锅炉送风机、引风机等电站主要辅机设备中，已经应用了目前具有更高效率和调节特性的动叶可调风机系统，但是仍然遇到了管路系统特性与风机设计参数难以完全匹配的挑战。造成单台机组两台送风机长期工作在50%~70%的低效区，实际运行情况远并没有达到预期目标。此外，随着电网容量的增加，以及用电峰谷差逐步增大，电网调峰的需求也迫切要求热电厂机组实现灵活性，同时满足低负荷安全运行。

于是，山西临汾热电与汇川技术共同开启了动叶可调轴流式送风机变频改造之旅。双方沟通后，决定采用“变频调速+动叶可调风机”的运行结构，将叶片角度固定在最高效率点，通过高压变频器调节风机的转速来满足工艺需求的风压或风量，实现风机性能曲线的平移，为风机系统提供一种风机调整过程中始终保持风机高效率运行的策略。
 “一个突出的设计，让客户印象深刻。我们在设计之初，就拒绝使用固定动叶调频率亦或固定频率调动叶的传统手法，以更高、更深节能空间为出发点，采用变频调节与动叶调节解耦一主一从，帮助客户做‘加法’，双管齐下，里应外合的设计理念，最终缔造出汇川行业专用高压变频器+高集成化集装箱式+空水冷冷却+DCS风机最优效率自动导向函数逻辑组态方案。”汇川技术项目负责人张鹏飞表示。

变频节能，降低能耗做“减法”

“一套务实的功能，给到客户全新的体验，我们通过多次风机‘寻高效率点’试验，为客户获取了整组可行性数据，然后梳理融入全新设计的DCS逻辑之中，函数搭线频率与动叶，频率动叶主从双调，牵一发至全身，调节效果快、准、稳，操作方式简、易、便。”张鹏飞坦言。

不仅如此，这套务实的变频节能功能，还可以实现对风机轴系、叶片的在线实时扭振检测，预知预判，及早发现潜在风险，为故障排除赢得准备时间。一旦发生故障，可同时分析电气故障和机械故障并自动生成诊断结果，使企业在效益，投入成本，库存管理，减员增效、部门协调等方面得到提升。

通过汇川技术多方位的节能节碳尝试，也为客户在减碳降耗方面做了“减法”。根据临汾热电、白山热电改造前后运行情况及数据对比，临汾热电综合节电率可达48%，按照年运行时间7500h，平均负荷率70%计算，单台机组两台送风机变频改造后在70%负荷下降低厂用电0.16%，降低发电煤耗0.5g/kWh，年节约电量217万千瓦时，折合标煤694.4吨。值得一提的是，白山热电项目通过锅炉引风机变频改造，综合节电率可达19.4%，按照年运行时间7000h，平均负荷率73%计算，单台机组两台引风机变频改造后降低厂用电0.32%，降低发电煤耗1.02g/kWh，年节约电量802.31万千瓦时，折合标煤2567.39吨。

临汾热电和白山热电相继完成的动叶可调风机变频改造项目实践，再次证明汇川技术开发的 “轴流风机变频调速动叶自适应寻优” +“扭振在线监测”技术方案，是电厂轴流风机动叶可调变频调速项目的节能利器，目前电力行业煤粉锅炉90%以上的引风机跟送风机都采用动叶可调风机，其中95%以上还未完成节能改造，节能前景广阔，汇川技术也将在变频改造项目中继续前行，为践行“双碳”目标贡献汇川智慧。