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引言
某热电厂锅炉为280t/h燃煤锅炉，型号为HG-280/9.8-YM-11。其引风机为成都电力机械厂生产的Y4-60-11No22.5D型离心风机，配套电机型号为Y450-6（6kV 630kW）。该引风机的风量调节是采用传统的风门挡板来控制调节的，因此存在相应的挡板节流损失。虽然锅炉基本处于满负荷运行状态，但由于引风机设计余量较大，加上要兼顾风门的调节性能，因此选用了较大的风机及电机，运行十分不经济。
2003年6月，该热电厂对锅炉引风机进行了变频调速改造，选用了国产的6kV变频器，通过改变风机转速来实现风量调节的功能，从而避免了不必要的节流损耗。改造后节能效果十分显著，节电率超过40%，达到预期的节能改造目的。
2 调速节能的原理
传统的风机调节控制是靠风门的挡板开度来实现的，这就不可避免地带来了挡板节流损失。根据风机厂家提供的资料，Y4-60-11No22.5D型离心风机的性能参数如表1所示。由此可作出风机性能曲线如图1中的AB所示。Y4-60-11No22.5D型离心风机的性能参数如表1所示。
表1 Y4-60-11No22.5D型离心风机的性能参数
改造之前，对引风机进行了的效率测试，其数据如表2所示。值得注意的是，表1给出的风机全压是风机进出口的全压，而表2中实测的全压是包括了风门在内的风道进出口全压，两者是不同的。因此在确定风机工作点时，选择风机流量做为依据。以锅炉#1引风机为例，按其引风量可确定工作点为图1中的C点。
表2 改造前引风机运行数据
图1 引风机性能曲线
从图1的性能曲线可算出，C点对应的风机全压约有5600Pa，但风道上实测的全压只有1779Pa，风压损失了约3821Pa。这部分损失大多是由风门挡板的节流造成的。由于风机风门开度只有45%，风压损失很大，造成风机设备效率只有33.7%。由此可见，如果采用传统的风机挡板调节控制方法，会带来较大的节流损失，特别是在风机的挡板开度比较小的情况下，造成大量的能源浪费。
调速节能技术就是改变原来以固定风机转速、挡板调节的作法，而是将风机风门固定为全开、通过调节风机转速来调节风机流量。根据风机相似理论，当风机转速改变后，风机性能参数可按下列公式计算：
Q’/Q＝n’/n
P’/P＝(n’/n)2 (ρ’/ρ)
其中：
Q：风机流量
P：风机全压
n：转速
ρ:介质密度
例如，当风机转速由980r/min降为700r/min时，风机性能曲线就由原来的AB下移至A’B’（图1）。同样是54.68m3/s的引风量，风机全压仅约为2100Pa。由于这时风机风门全开，节流损耗很少，其风机全压完全可以满足原运行工况的需要。
由于这时的风机全压大大降低，所需的风机轴功率也相应降低。图1中的阴影部分就是原先浪费在风机风门节流上的功率。通过风机调速，这部分功率就可以节省了下来。风机设备效率得到相应提高。
3 高压变频调速技术原理
变频调速技术是风机调速方法之一，同其他风机调速方式相比，它具有高效率、高精度等优点。
变频调速技术的核心部件是变频器。通常三相交流电的频率是固定的，而变频器可以输出不同频率的三相交流电。由于电源频率发生变化，所驱动的异步电动机转速也会相应变化。
热电厂改造中选用了两台国产的6kV变频器，型号为HARSVERT-A06/050（容量500kVA）。该变频器采用单元串联多电平技术，直接输出6kV正弦波电压，属于高—高电压源型变频器。
该变频器的核心部分是功率单元模块，其原理图如图2所示。 | 
