摘 要 :本文介紹了兩種不同冷卻方式在600MW機組一次風機變頻節能改造中的應用實例，對空-水冷卻系統和密閉冷卻系統兩種冷卻方式進行技術方案和經濟效益對比分析，闡述了其中存在的差異和特點。為高壓變頻節能改造中降低冷卻系統能耗，提高系統安全可靠性，提供重要的可借鑒經驗。
0 引言
        目前，高壓變頻調速節能技術已在電力行業中得到廣泛應用。隨著600MW及以上機組成為火力發電的主力機型，高壓變頻器在引風機、一次風機、凝結泵等變頻節能改造應用中的容量，也都在逐步提高到2000kW以上。高壓變頻器應用中的設備散熱和運行環境問題成為直接影響變頻器自身運行可靠性和機組安全穩定的重要因素。而且，隨著變頻器裝機容量和功率的增加，其輔助冷卻系統的投資和運營成本也逐漸成為項目實施不可小覷的一個重要環節。采取配套適用的高壓變頻專用冷卻系統，對提高設備安全穩定性能、降低輔助冷卻系統的運營成本，實現高壓變頻節能項目收益最大化，具有積極意義。
       1 兩種冷卻方案比較
       大唐某電廠根據節能降耗措施的需要，對3#、4#機組配套的2240kW一次風機系統實施變頻節能改造。按照變頻器額定功率2240kW、變頻器效率 96%計算，每臺高壓變頻器的額定發熱量 。即：如果將變頻器室內環境維持在允許工作溫度范圍內，必須將變頻器產生的熱量全部帶出室外，避免變頻器室內出現熱量累積。因此，每臺變頻器對制冷或熱交換系統的冷量需求約90kW。
        如果采用空調方式冷卻，那么，每小時需要將消耗36kWh的電能用于變頻器本體散熱。這不僅需要大量的設備投資，還需要以損失一次風機變頻器節約的電量作為代價；既不經濟也不符合變頻改造的初衷。采用風道冷卻方式，可以節能；但是又會因現場粉塵原因，帶來設備維護量大、易引發設備故障等影響設備運行安全。
        經過多方研究論證，結合現場的安裝位置和空間情況，為兩臺HARVERT系列一次風機高壓變頻器分別采用了空-水冷卻系統和密閉冷卻系統。從而，既滿足設備運行安全，又解決了冷卻系統運行成本高的問題，達到節能降耗的目的。
        1.1空-水冷卻方案
         3#機組A一次風機現場空間位置較大，適合采用空間需求較大的空-水冷卻系統。
         1.1.1系統介紹
         BLH-CK系列空－水冷卻系統，從根本上解決了單位散熱密度高、功率大，有效提高系統安全可靠性、降低運營成本的問題。該系統是一種可將變頻器柜頂排出的熱風100%進行熱交換冷卻的高效、環保、節能的封閉式冷卻系統。該系統由于其采用完全機械型式設計，較空調等電力、電子設備而言系統簡單，具有明顯的安全、可靠性。
         其工作原理是：將變頻器的熱風通過風道直接通過空冷裝置進行熱交換，由交換器內部的冷卻水管道與熱空氣進行非介質接觸式交換，直接將變頻器散失的熱量帶走；避免變頻器對室內環境形成加熱作用。空冷裝置的供水壓力在0.25~0.35MPa、冷水溫度不大于33 ℃時，即可保證熱風經過交換器后，將變頻器室內的環境溫度控制在40℃以下。從而，保證了變頻器室內良好的運行環境。
        同時，由于房間密閉，變頻器利用室內的循環風進行設備冷卻，具有粉塵度低，維護量小的特點；減少了環境對變頻器功率柜、控制柜運行穩定性的不利影響。空-水冷卻系統結構原理圖如下：
 

        該系統具備以下幾方面的特點：
         1) 設備安裝簡單、快捷。
         2) 設備使用壽命長，故障率低，性能可靠。
         3) 運營成本低。空－水冷卻系統的運營成本只有同等熱交換功率空調冷卻方式的1/5~1/8。
         4) 變頻器免維護周期長、維護量低小，環境衛生。
          1.1.2安全性能評價
         該系統設備整體安裝于高壓變頻器室墻外，冷卻水與循環風完全分離，水管線在變頻室外與高壓設備明確分離，確保高壓設備室不會受到防水、絕緣破壞等安全威脅和事故；避免冷卻水管線在高壓室內布局容易出現破裂后漏水危及高壓設備運行安全的嚴重事故發生。在空-水冷卻系統的設計當中，為了防止空冷裝置出口側凝露帶水排入室內，對空－水冷卻裝置的出風口、風速等指標進行設計計算；保證良好的排壓情況下，運行安全穩定。同時，冷卻系統提供風機、空－水冷卻裝置的故障報警檢測點，可遠傳至DCS。