一、脫硝改造項目概述
　　
　　1、項目發展思路
　　
　　當涂公司致力于建設資源節約型、環境友好型、科技創新型、本質安全型的新型現代化火電企業。
　　
　　2、背景
　　
　　2011年9月21日，環保部、國家質檢總局聯合發布新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），要求從2012年1月1日起，新建火電機組氮氧化物排放量達到100mg/m3。從2014年7月1日起，除特殊機組，排放量要求達到200mg/m，外，其余均要求達到100mg/m3。
　　
　　火電廠脫硝技術應用已成定局，脫硝改造遲做不如早做。燃煤發電機組安裝脫硝設施、具備在線監測功能且運行正常的，持國家或省級環保部門出具的脫硝設施驗收合格文件，報省級價格主管部門審核后，執行脫硝電價。脫硝電價標準為每千瓦時8厘錢。設備維護正常，脫硝效率和投入率滿足要求，收回投資并取得長期效益。
　　
　　3、項目實施
　　
　　節能與減排并重，利用脫硝項目，同步進行節能技術改造。
　　
　　（1）取消脫硫旁路煙道和增壓風機。
　　
　　（2）引風機出口至脫硫吸收塔之間的尾部脫硫煙道實施優化改造，減少煙氣流程阻力。
　　
　　（3）引風機增容，采用高壓變頻調速節能技術，降低廠用電率及標煤單耗。
　　
　　二、引風機電機容量選擇
　　
　　增壓風機取消后，引風機必須增容，但是容量到底需要增到多大，需要進行嚴密的計算，考慮因素應全面，防止忽略了細小但至關重要的因素，造成引風機容量選擇不當。工程設計初期，我們反復驗算，對最初設計的引風機電機容量6900千瓦產生懷疑，認為配置過大，存在‘大馬拉小車’的耗能情況。與設計院多次反復討論交涉，將引風機電機容量可靠地降低為5400千瓦，節省工程資金約200萬元，也為相關設備經濟選型及長期節能打下基礎。
　　
　　三、高壓變頻器選型與要求
　　
　　1、國產品牌我國高壓大功率變頻器生產廠家，主要有合康變頻、東方日立、成都佳靈、中山明陽、廣州智光、上海科達、山東風光、九洲電氣等。在國家節能政策的鼓勵和扶持下，隨著科研投入的進一步加大，國產高壓變頻器在理論上與功能上也逐漸可以與進口變頻器相媲美，但變頻器中使用的功率半導體、驅動電路、電解電容等關鍵器仍依賴進口，而且在未來相當長時間內狀況不容易改變。在自動化產品結構上相對比較單一，主要是“產品推廣”的營銷策略，產品發展與銷售有一定劣勢。
　　
　　2、國際品牌國外主要供應廠商有施耐德（利德華福）、西門子、羅賓康、羅克韋爾及ABB等。以西門子為代表的國外品牌占據大容量和大型工程配套的高端市場，它們形成了系列化的產品系列，幾乎所有的產品均具有矢量控制功能，工藝水平也較完善。品牌廠商多為綜合自動化公司，擁有多種自動化產品的品牌關聯效應，并體現在其他資源的共享上，這樣的“品牌推廣”對產品發展、銷售都有很好的推動作用。
　　
　　3、注重優勢，選擇國產品牌雖然，國外品牌在元器件質量、超大功率產品上優勢較大，但也應該看到國產品牌通過技術自主化研究與應用，差距正逐漸縮小。另外，國產品牌價格優勢巨大、性價比高，在設備異常分析、故障處理、備品備件采購、技術培訓等方面的方便快捷也是應該考慮的因素。決策層的思維不能停留在選擇國際大品牌高端產品就不會負什么責任的行為上。在了解國產、國際高壓變頻器品牌、產品、技術現狀，滿足安全、技術要求的前提下，選擇性價比高的國產品牌，為支持鼓勵國產品牌發展壯大、走向國際市場貢獻力量。
　　
　　4、選擇合康變頻的幾點原因
　　
　　（1）在國內率先推出煤礦提升機用四象限高壓變頻器后，又首次將容量突破5000kVA，在這兩個方面均走在了國產高壓變頻器前列。2006年8月成功推出產品，并順利通過一系列試驗。通過近幾年的發展擴大，綜合能力得到有效提升。
　　
　　（2）變頻器采用單元串聯脈寬調制疊波技術，削弱了諧波的輸出含量。本工程采用6單元串聯，相當于36脈沖輸入13電平輸出，為完美無諧波方案。主要優點：無需輸出濾波裝置，電機不用降額使用，脈動轉矩小，可延長電機及機械設備壽命。
　　
　　（3）變頻裝置控制電源采用雙電源技術，其中一路為普通外部供電，另外一路直接來自高壓，經變壓器降壓輸入。兩路電源同時經整流后輸入控制系統。雙電源切換無時間間隔，供電系統在線熱備份，對整個高壓變頻器的控制電源穩定性有足夠的保障。
　　
　　（4）變頻器采用中文LCD顯示，面板輕觸按鈕直接操作。全中文文字表述，大屏幕顯示，可對多組參數進行設置，沒有煩瑣的參數代碼號，參數設置直觀。運行參數同屏顯示，可保存十次故障記錄。
　　
　　（5）售后服務有承諾。終身維護，定期進行用戶培訓，按用戶要求解決現場問題；現場出現故障，立即給予答復或響應，48小時內到達現場。設立用戶檔案和產品檔案，便于及時、準確地聯系用戶，分析解決現場出現的各種問題。定期進行產品質量詢訪和跟蹤。
　　
　　5、對變頻器廠家提出相關要求
　　
　　（1）提供近兩年與本工程同等規模工程的業績及由電廠出具的運營報告證明。
　　
　　（2）在設計、制造、出廠試驗、現場安裝、動靜態調試等環節，有防止引風機軸系出現扭振或葉片自振，出現軸或葉片裂紋甚至斷軸、斷葉片的情況發生的具體措施，并根據引風機生產廠家提供的引風機出廠試驗數據出具計算結果。
　　
　　（3）對于引風機電源開關下口至電動機所屬動力電纜、高壓變頻器、變壓器、高壓電動機等全部電氣設備的繼電保護配置方案具體說明。要對工頻、變頻兩種運行方式下分別考慮，包括保護如何隨著運行方式的切換而切換。
　　
　　（4）結合合康變頻已投運的同類型工程實例，提供引風機增加變頻裝置后的旁路切換方式（手動及自動）專題說明，包括兩種切換方式對鍋爐系統運行的影響及具體操作程序說明。確認采用旁路自動切換方式。
　　
　　四、引風機及變頻器控制邏輯優化
　　
　　變頻裝置的所有開關及變頻器啟停、變頻器轉速完全由DCS進行控制，并在變頻器廠家和設計院提供的控制邏輯基礎上進行了合理的優化。
　　
　　1、引風機變頻／工頻自動切換控制方案優化針對機組正常運行過程中單側引風機變頻器跳閘需要自動切換至工頻運行的工況，為了避免影響安全運行的事故出現，并盡可能減小系統擾動，我們對這一工況設計了相關的控制方案。控制邏輯中增加了一個中間信號——“引風機變頻切工頻觸發”，它是由以下三個條件相與所組成：
　　
　　①頻方式延時斷3秒；
　　
　　②引風機6KV開關在合位；
　　
　　③“引風機變頻器重故障”或“運行人員手動變頻切工頻按鈕延時1秒”。
　　
　　2、引風機變頻控制方式下自動控制優化當引風機處于變頻控制時，將爐膛負壓過程值與設定值的偏差經過變頻自動調節器的比例積分計算的控制信號通過平衡模塊分配到兩臺引風機變頻器的控制回路，向變頻器提供4~20mA指令信號，變頻器根據此信號控制電機轉速，從而調節爐膛負壓。
　　
　　（1）在送風機自動調節系統的連鎖切手動條件中，將原“引風機靜葉控制在手動”信號改為“引風機靜葉控制和變頻控制均在手動”。
　　
　　（2）“變頻切工頻信號觸發”信號發出時，切換側引風機變頻且手動，指令保持，另一側變頻控制自動方式運行，來自動調節負壓。
　　
　　（3）如果變頻切工頻失敗，即“引風機變頻器進線C）F1分閘狀態”或者“引風機變頻器進線QF2分閘狀態”，且“引風機變頻器進線QF3未合閘狀態”，聯鎖停“引風機主開關QF”同時出發“引風機RB”動作。
　　
　　（4）“變頻切工頻信號觸發”信號發出時，故障側引風機靜葉超弛關至機組負荷對應的開度，確保變頻切工頻時對爐膛擾動盡量的小，通過試驗，確定負荷與靜葉開度對應關系。
　　
　　（5）引風機靜葉自動與變頻自動互為閉鎖，兩者不可同時投入自動方式運行。
　　
　　（6）運行中發生一次風機RB或送風機RB或給水泵RB時，且引風機A、B靜葉均在手動下，引風機靜葉超弛關小一定開度，各種RB和各種負荷下通過折線函數對應關小的幅度不同，由試驗確定。
　　
　　（7）當發生引風機RB時，故障側引風機變頻器指令到0，靜葉指令到0，運行側靜葉超弛開至95%，變頻器自動調節爐膛負壓。經過多次變頻切工頻試驗以及自動控制擾動試驗，上述控制系統優化合理、有效，能滿足機組經濟、安全、穩定運行的要求。
　　
　　五、變頻器參數設置相關問題
　　
　　特別注重變頻器參數設置工作，在招標過程中就關注變頻器功能參數表，了解變頻器相關功能參數的設置范圍及精度，做到所選擇的變頻器能夠滿足運行要求。現場動態調試結束后，公司電氣技術人員再次與合康變頻、大唐科技等技術人員討論、核對功能參數設置清單，并經過審核、批準后正式投入運行。本著精益求精的思路，對個別參數設置極限能力進行了深究。
　　
　　1、“加速時間”設置含義是什么？為什么設置130S?是否可以提高響應速度而減小該參數設置？變頻自動切工頻過程中，該參數設置是否合適，為什么？“加速時間”是指變頻器運行頻率從OH加速到基準頻率（默認為50H）所需的時間。該參數的設置應根據現場情況調整到一個合適的值。加速時間根據現場負載情況設置，減小該參數只是調節變頻器從OH]加速到基準頻率的時間，加速時間設置過短，變頻器有可能會在加速過程中報變頻器過流而跳機，加速時間過長，會因為負載機械慣性，導致變頻器出現限流保護，建議不要隨便更改。
　　
　　“減速時間”設置含義是什么？為什么設置400S?是否可以提高響應速度而減小該參數設置？變頻自動切工頻過程中，該參數設置是否合適，為什么？
　　
　　2、“減速時間”是指變頻器運行頻率從基準頻率（默認為50H）減速到OH所需的時間。該參數的設置應根據現場情況調整到一個合適的值。變頻器響應速度是根據變頻器本身的轉速環參數調節的，減速時間只是根據負載情況，在保證安全可靠的運行前提下選擇合適的值，使變頻器能夠平穩調速。但是如果減速時間設置不合適，可能會因為負載的速率和變頻器輸出速率不一致，導致變頻器在減速過程中報單元過壓故障，建議不要隨便更改。
　　
　　合康變頻從保護變頻器的角度出發，上述“加速時間”、“減速時間”設置沒有問題。但是，變頻器應用在火力發電廠引風機系統中，我們從用戶的角度出發，希望提高引風機變頻、工頻相互切換過程中的頻率響應速度，保證切換過程中風量、爐膛壓力等參數的穩定調節，降低切換過程對靜葉調整的依賴程度。與合康變頻產品、技術研發負責人員做了深入的交流，得到了他們的理解，認為這也是對合康品牌發展提出了很好的建議。隨后，相關技術人員收集了鍋爐、引風機及電機相關出廠試驗、現場試驗參數，并承諾通過詳細計算和相關試驗來確定具體方案。
　　
　　六、節能效果
　　
　　初步估算，一年兩臺機組的四臺引風機可節約5200萬度廠用電，折算為標準煤15800噸，折合為人民幣1100萬元。