锅炉引风机变频调速的改造

    河南省中原大化集团有限责任公司的3#锅炉引风机采用6 kV高压电机，工频运行，电机参数为：额定功率1120 kW，额定电压6 kV，额定电流130.3 A，频率50 Hz，功率因数0.87。该风机采用风门调节风量大小，这种控制方法存在耗能大、调节实时性差、噪声大、工人劳动强度大等缺点，故对其进行变频改造。改造时采用哈尔滨九洲电气股份有限公司生产的JZHICON-1A-6/135变频器，它适合高-高型电路，其主要参数为：额定功率1120 kW，额定电压6 kV，额定电流135 A，频率0～50 Hz或0～60 Hz可调，功率因数0.96。

JZHICON -1A型高压变频器是一种电压源型，串联多重叠加多电平拓扑结构的高压变频器，即采用多台单相逆变器串行连接，得到可调频、调压的高压交流电，以驱动交流电机。

       JZHICON -1A系统在布局上总体分3个单元：变压器柜、功率单元柜、控制单元柜。其工作过程为：内部由18个相同的单元模块构成，每6个模块为1组，分别对应高压回路的三相，单元供电由移相切分变压器进行供电。每台单相逆变器为典型的单相三电平桥式逆变器，它由输入变压器的1个副边绕组供电，经整流、滤波后的直流电压供给单相桥式逆变线路，采用专门的PWM控制技术将直流电逆变为0~50 Hz、0~557 V的可调频、调压的单相交流电。6 kV变频器每组由6台单相逆变器串联，可得到0~3462 V高压交流电。线电压为6 kV。

功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制，产生设定的频率波形。变频器中所有的功率单元电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计。其控制信号通过光纤发送。来自主控制器的控制光信号经光/电转换，送到控制信号处理器，由控制电路处理器接收到相应的指令后，发出相应的IGBT的驱动信号，驱动电路接到相应的驱动信号后，发出相应的驱动电压送到IGBT控制极，操作IGBT关断和开通，输出相应波形。功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。

实际运行可知，采用变频控制，负荷运行时可以调节转速，达到锅炉系统的最优控制，而在空载时节能更为明显。如果按运行8760 h/a，电价按0.4元/kW·h，此装置年可节省90.78864万元。