5号炉变频调风方案设计说明书.doc

5号炉变频调风方案设计说明书 1．改造项目 本设计的对象是一个已有的供/引风系统，即冷水江金富源碱业有限公司动力分厂5#燃煤锅炉的鼓风机/引风机供风系统。设计的任务，是对该供风系统进行节能技术改造，以显著提高能源利用率，降低产品能耗，并提高系统的运行可靠性。 冷水江金富源碱业有限公司将该改造项目按合同委托给湖南美晟能源管理有限责任公司实施。前者称为用能方，后者称为服务方。 本说明书论述的任务是： （1）论述该供风系统的能源浪费率和节能潜力。 （2）阐明该供风系统在现有的技术条件和政策环境下进行节能技术改造的必然性、必要性和可行性。 （3）论述该供风系统电力拖动电源的主电路的设计原则和方案构成。 （4）论述该供风系统电力拖动电源的控制电路的设计原则和方案构成。 （5）论述为了实现这些任务必须正确处理的若干关系 改造项目的技术设计和施工设计将遵循经过用户方和服务方共同认定的本说明书进行。 2．项目的现状（流程图、额定值、运行值） （1）流程简图 供风系统由风源、用风负载、控风元件和送风管路等组成，其基本结构信息由流程简图来表达，如图1。风源提供系统运行所需的风压和风流量，即提供系统运行的风功率。本流程中包含鼓风机和引风机两个经由炉膛串联起来的风源。鼓风机输出正风压将新鲜空气送入炉膛中。引风机输出负风压到炉膛中，使炉膛能够吸入新鲜空气并避免漏风。两个风源的工作互相牵连，密切相关，是协调控制炉膛燃烧工况和汽包输出工况的主要因素。所以供风系统是锅炉的重要的子系统。炉膛是供风系统的主要负载。除炉膛外，除尘器、预热器也是供风系统的必要负载。这些负载上消耗的风压和（除去少量泄漏风量以外的）绝大部分风流量，都是有用的风压和风流量，即有用的风功率。 图1. 5#锅炉供风系统流程简图、风机技术参数和系统基本运行工况 如果仅有固定的风源和依自身规律而变化的风负载，风系统的运行工况就是不可控制的。所以供风系统中必须有控制调节元件。在本系统中，就是手动遥控的闸板式调节阀V1和V2。通过调节阀门的开启度，可以调节输出的风压和风流量。调节可以设计为手控的，也可以设计为自控的。但调节的原理都是一样的。都是通过消耗风压或者说消耗风功率来进行的。调节阀实际上也是一种风负载，是一种可调的风负载。这是一种耗能的调节手段。是传统上唯一可用、不能不用的调节手段。但在当今的技术水平下，它所消耗的大量风压和风功率已经成了严重的浪费。技术改造的目的，就是消除这个浪费。为此，首先要对这个浪费进行定量的估计。把它的能量消耗同有用的能量消耗分离开来。借助于流程图我们可以更容易的做到这件事。 （2）额定技术参数 锅炉：型号ZG-45/3.82，额定蒸汽量43t/h,额定蒸汽压力3.82MPa,过热蒸汽温度450℃，排烟温度150℃，设计热效率80%。 鼓风机：型号LG50-12No14.4，流量70505m3/h，全压12174Pa,电动机型号YVP355L3-4,额定功率355KW，额定电流630A，额定转速1484r/m. 引风机：型号LY50-12No14.8，流量142231m3/h，全压4756Pa，电动机型号 YVP355L1-4,额定功率280KW，额定电流510A，额定转速1484r/m. （3）当前运行工况 当前运行工况是运行仪表的观测值，是在一定范围内变化的实际值，估算时取平均值。 鼓风机：电机功率148.8KW；阀门开度（40—60）%，平均50%；转速接近1484r/m；输出风压（5.5—6.5）KPa，平均6KPa。 引风机：电机功率117.8KW；阀门开度（41—56）%，平均49%；转速接近1484r/m；炉膛负压-（6—10×100Pa;平均-800Pa;除尘器出口流量（8—10×104 m3/h，平均9×104m3/h；除尘器漏风量≮3%. 为了便于估算阀门上所消耗的功率，将有关的数据标注到流程图上。 3．锅炉运行的调控要求 锅炉是一个复杂的系统。燃煤系统和供风系统是锅炉的两个重要的子系统。锅炉最重要的运行工况是供汽压力和供汽量，以及煤的消耗量。负载的蒸汽消耗量和锅炉的燃烧状况时时在变化，使供汽压力随着波动。锅炉的运行要求，是实时针对汽包压力的波动调节燃烧状况使压力保持稳定。而影响燃烧状况的主要因素是给煤量和供风量。因此，给煤量、鼓风机的输出正压、引风机的输出负压必须有有效的调节手段。在传统的锅炉调控系统中，供风系统的调节阀也就成了不可或缺的调节手段。 4．传统调节方法是一种高耗能的调节方法 供风系统的传统调节方法——节流调节法是一种高耗能的调节方法。将流程简图简画为等效风路图，问题的本质立即暴露出来。在等效风路图中，鼓风机和引风机合并简化为一个近似恒压输出的等效风源；再忽略其自身的损