1 引言
全面建设节约型企业，大力开展节能降耗，以提升企业经济效益为目的，积极探索节能新途径。随着电力电子技术的不断发展进步，利用新技术来提高企业生产设备的管理水平和节能降耗工作是企业采取的有效措施。随着国产高压变频器制造技术的不断提高，整体造价的降低，高压变频器在电厂辅机中的应用已较为普遍，其安全稳定性及节能性已达到或接近国外进口品牌变频器。
2 辅机运行工况分析
2.1 锅炉引风机
我公司#2炉为410t/h锅炉，采用双引风机式，风机型号为y4-73n0.23.5f，配置功率为800kw，额定电压为6kv的三相交流异步电动机，风门采用档板调节，正常运行开度为50%左右，风机实际风量约为额定风量的一部分，风机远离额定点运行，其实际运行效率很低，由于挡板的存在，形成档板前后风压差，造成节流损失，同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。
2.2 锅炉给水泵
我公司汽水系统为公用母管式，采用4台给水泵并联运行，正常运行工况为3台工作，1台备用。其中#1、#2给水泵电机的额定功率为3200kw，额定电压为6kv，采用液力耦合器带动给水泵；#3、#4给水泵电机的额定功率为2800kw，额定电压6kv，为电机直接带动给水泵运行的定速泵。由于#3或#4给水泵运行时，出口压力高，为防止过负荷运行，导致其它两台液力耦合器给水泵只能提高出口压力，使给水母管压力达到13.5mpa，而正常运行时的汽包压力为9.4mpa，与正常汽包压力之间的差别约为4.0mpa。不仅浪费了大量的电能，较高的水压还对管道、水泵叶轮和阀门造成损害。
为解决以上情况，我们对电厂辅机设备锅炉引风机、给水泵进行变频调速技术改造，已达到节约能源、降低损耗，提高设备使用寿命，优化工艺控制的目的。现就改造过程中的一些工作情况介绍如下。
3 辅机变频改造节能分析
3.1 锅炉引风机
利用变频器作为风量的调节器，最直接的效益就是节能降耗。采用变频调速的主要特点是消除或减少档板的节流损失，节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度等有关。下面就例举我公司#2炉引风机(如表1，表2所示)改造测算情况作一介绍。
表1 #2锅炉iia引风机
表2 #2锅炉iib引风机
3.1.1 改造前运行参数(#2锅炉所带负荷为370t/h)
3.1.2 改造前工频功率计算公式:
p1=u×i×1.732×cosφ
其中：
u——电机电压，kv；
i——电机电流，a；
p1——单一负荷下工频运行功率，kw；
cosφ——单一负荷下运行功率因数，小于额定功率因数。
3.1.3 改造后功率计算公式：
其中：
p1——工频运行功率，kw；
p额——额定轴功率，kw；
——运行工况与额定工况下的效率、压力比，小功率电机取1，大功率电机取0.9。
根据改造流量不变的原则，有q1=q2，其中q2为改造后的流量。所以
。
再根据
，即
计算出p2。其中p2是变频改造后预计运行功率，η为变频装置的效率。
3.1.4 #2锅炉引风机节能计算
（1）工频运行功率计算(按单台引风机计算)
p1=u×i×1.732×cosφ=6×67×1.732×0.87≈543kw
（2）变频改造后预计运行功率计算（q额为电机轴功率，变频器效率取最低值0.96）
（3）节电比列计算
对比#2锅炉引风机变频调速前后的电功率：单台引风机减少电功率180kw，节电率为33%。以上是理想条件下的节电率，在实际运用中，为了考虑变频器故障切换为工频运行时，风门需保留它用。变频调节运行时风门尽管全开，还有一定的阻碍，影响计算结果，另外，各种运行工况的不同，节电效果也不一样，所以实际节电率要比以上估算结果有一定的出入。但从以上结果来看，节电显著，值得改造。
3.2 锅炉给水泵
#3、4给水泵为定速运行，采用变频调速的主要特点是消除或减少阀门调整节流损失大、出口压力高、管损严重、系统效率低，造成的能源浪费。下面就例举我公司#4给水泵改造测算情况作一介绍。
3.2.1 改造前运行参数(#4锅炉给水泵 如表3所示)
表3 #4锅炉给水泵
#1、2、4给水泵节能计算（正常运行3台泵母管运行）
3.2.2 工频运行功率计算
#1给水泵
p1=u×i×1.732×cosφ =6×177×1.732×0.80≈1472kw
#2给水泵
p1=u×i×1.732×cosφ=6×269×1.732×0.84≈2348kw
#4给水泵
p1=u×i×1.732×cosφ=6×271×1.732×0.82≈2309kw
现负荷下#1、2、4给水泵总负荷6129kw。
3.2.3 变频改造后预计运行功率计算
由于汽包压力为9.4mpa，考虑管损及其他损耗，给水泵的出口压力应达到12mpa，单台给水泵的流量要达到360m3/h。
#4给水泵变频计算：
考虑#1、2给水泵为液力耦合器拖动，其η不超过0.90，#4给水泵变频改造后给水泵总负荷约5575kw。
3.2.4 节电比例计算
对比现负荷下变频调速前后的电功率：#4给水泵变频改造后总给水电功率减少554kw，节电率为9.0%。从以上结果来看，节能显著，并且能提高对工艺参数控制，值得改造。
