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風(fēng)機(jī)選型與安裝

廠房排風(fēng)機(jī)_65th鍋爐風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用節(jié)能分析工業(yè)自動(dòng)化高


65t/h鍋爐風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用節(jié)能分析
    
                                   潘 青
(寧海電力發(fā)展有限公司熱電廠,浙江 寧海 315609) 
摘要:先容了風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻器調(diào)速技術(shù)的調(diào)節(jié)原理,日立變頻器的特點(diǎn),并對(duì)實(shí)際應(yīng)用節(jié)能效果作了比較。圖1表2。
關(guān)鍵詞:風(fēng)機(jī) 變頻調(diào)速 節(jié)能


          


         1 前言


             隨著近年來(lái)熱電廠上網(wǎng)電量的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,節(jié)約廠用電,降低消耗,已成為熱電廠降低本錢,進(jìn)步效益,立足于經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的一條重要途徑。風(fēng)機(jī)耗電量在電廠廠用電中所占的比重較大,尤其熱電廠,風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)多采用擋板調(diào)節(jié),節(jié)流功率損失非常大,即電動(dòng)機(jī)的能源損耗很大。因此,變頻調(diào)速技術(shù)的成熟發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使這一損耗得到改變。


         2 風(fēng)機(jī)節(jié)流調(diào)節(jié)與變頻調(diào)節(jié)的原理


             風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法一般有兩種,一種是節(jié)流調(diào)節(jié),即調(diào)節(jié)風(fēng)道中的風(fēng)門擋板,以改變風(fēng)道中的風(fēng)量大小,另一種是變頻調(diào)節(jié),即改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特征,達(dá)到風(fēng)量的調(diào)節(jié)。由圖1風(fēng)機(jī)特性曲線可說(shuō)明其工作原理,圖中曲線1為風(fēng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速n1時(shí),風(fēng)壓H與風(fēng)量Q的關(guān)系曲線H1 =f(Q)。其中,曲線h1為風(fēng)道中擋板開度最大時(shí)的風(fēng)阻力關(guān)系曲線,h1= f(Q),工作過(guò)程中二者相交于A點(diǎn),對(duì)應(yīng)的風(fēng)量為Q1,此時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率與圖中Q1AH1O的矩形面積成正比。按鍋爐負(fù)荷變化要求,當(dāng)風(fēng)量由Q1減少到Q2時(shí)(相當(dāng)于50% Q1),則風(fēng)道中擋板開度將變小,風(fēng)阻力關(guān)系曲線為h2= f(Q),與曲線1相交與B點(diǎn),此時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率正比于矩形Q2BH2O的面積,由圖可見兩者面積相差不大,即軸功率變化不大,只是風(fēng)壓由H1變到H2,增加很多。
 


    ,車間負(fù)壓風(fēng)機(jī);  ,通風(fēng)降溫方案;   假如采用變速調(diào)節(jié),使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到n2(相當(dāng)于將風(fēng)量減少50%時(shí)的轉(zhuǎn)速),對(duì)應(yīng)的H2 = f(Q)曲線與h1= f(Q)曲線2相交于C點(diǎn),此時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率正比于矩形Q2CH3O的面積,可見其面積明顯減少,即軸功率下降很多。
    另外,風(fēng)機(jī)屬于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,即轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,T ∝ n2,而電機(jī)軸的輸出功率P ∝ T0n ∝ n3,即電機(jī)軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,由此可見,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速稍有下降時(shí),電機(jī)功率損耗就會(huì)大幅度下降,耗電量也就大為減少。


        


         3 日立J300系列變頻調(diào)速的原理及特點(diǎn)


         (1) 精密的轉(zhuǎn)矩調(diào)整,采用無(wú)速度轉(zhuǎn)感器矢量控制(V/F控制),即使在驅(qū)動(dòng)通用電機(jī)時(shí),
也能保持高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并且保證在整個(gè)頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)矩控制。
(2)自動(dòng)電壓調(diào)整AVR功能,在線電壓下降時(shí),進(jìn)行自動(dòng)電壓調(diào)整,維持高轉(zhuǎn)矩。
(3)模糊邏輯加/減速功能,根據(jù)電機(jī)負(fù)載要求自動(dòng)地計(jì)算最佳加速/減速時(shí)間。
(4)瞬時(shí)電源故障重啟動(dòng)功能,有利于在電網(wǎng)電源瞬間沖擊時(shí)引起變頻器跳閘后重新啟動(dòng)。
(5)設(shè)置有過(guò)電流、過(guò)電壓、低電壓、過(guò)載、缺相等保護(hù)。
(6)PID控制技術(shù),可實(shí)現(xiàn)控制量的閉環(huán)自動(dòng)控制。
(7)可配有RS486通訊接口,實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控技術(shù)。


         4 應(yīng)用節(jié)電分析比較


             本公司熱電廠兩臺(tái)65t/h鍋爐的送風(fēng)機(jī)均采用了J300系列變頻器,應(yīng)用前后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比結(jié)果如下:
(1)1#、2#機(jī)運(yùn)行工況變化很小情況下,變頻器投運(yùn)前、后幾天的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比較如表1。
投運(yùn)后,在滿負(fù)荷情況下,電動(dòng)機(jī)的電流由未應(yīng)用前的130A降低到90A左右,減少電流40A,電動(dòng)機(jī)電量較投運(yùn)前節(jié)電率達(dá)到了32%左右,廠用電率也下降了0.22%,兩臺(tái)電機(jī)的日節(jié)電量約750kWh。
(2)投運(yùn)前半年與后半年的耗電情況比較如表2。送風(fēng)機(jī)的廠用電率降低了0.165%。半年共節(jié)電量7.8447萬(wàn)kWh,全部送電網(wǎng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為5.4萬(wàn)元。測(cè)定2年內(nèi)收回投資,節(jié)能效益明顯。


         5 結(jié)論


             風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻器調(diào)速,調(diào)節(jié)方便、靈敏。實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng),降低了對(duì)廠電母線的電壓沖擊, 減少了對(duì)電氣一次設(shè)備空氣開關(guān)觸頭、機(jī)構(gòu)的維護(hù)用度。由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低速運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)的軸承磨損減少很多,延長(zhǎng)了運(yùn)行壽命。
    變頻器內(nèi)的部分功能,在應(yīng)用中發(fā)揮出很大的作用,但有些功能如PID功能尚未開發(fā)利用,還有待于討論和開發(fā)應(yīng)用,是變頻器能最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
 
 


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收錄時(shí)間:2011年03月14日 14:39:09 來(lái)源:未知 作者:


高壓變頻器在水泥粉磨站收塵風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
    
一、引言


             粉磨站具有一套年產(chǎn)100萬(wàn)噸水泥生產(chǎn)線,工程設(shè)計(jì)初期收塵器的收塵風(fēng)機(jī)是定速運(yùn)行,其風(fēng)量調(diào)節(jié)依靠檔板開度來(lái)控制�?紤]產(chǎn)量變化及生產(chǎn)品種的變化(水泥成品的顆粒細(xì)度不同),需要不同的風(fēng)量來(lái)滿足工藝要求。若用檔板調(diào)節(jié),不但控制精度較差,而且依靠檔板截流來(lái)減少風(fēng)量,電機(jī)的出力變化較小,造成大量電能被白白浪費(fèi)。為了改善工藝、降低能耗,水泥廠的設(shè)計(jì)職員決定對(duì)收塵風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速改造,風(fēng)量的調(diào)整決定通過(guò)變頻器來(lái)改變收塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。用戶通過(guò)大量考察論證,最后選用湖南中科電氣有限公司的一臺(tái)高壓變頻器(型號(hào)為CSHF-550/06-A)驅(qū)動(dòng)收塵風(fēng)機(jī)。


         二、現(xiàn)場(chǎng)工藝簡(jiǎn)介


             1、水泥生產(chǎn)工藝
    水泥的生產(chǎn)步驟,可分為以下八個(gè)步驟:
    原料的提�。ú傻V) 原料的破碎 原料的儲(chǔ)存和預(yù)均化 原料的粉磨(球磨機(jī)) 生料的均化和儲(chǔ)存 煅燒(生料通過(guò)旋風(fēng)筒預(yù)熱后再進(jìn)進(jìn)回轉(zhuǎn)窯烘烤物料,煅燒成熟料) 水泥的粉磨(根據(jù)水泥的品質(zhì),混合其他的化學(xué)原料粉磨)。
    水泥的儲(chǔ)存與運(yùn)輸 其中物料的粉磨工藝流程是:
    電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng),物料從下料口落到磨盤中心,在離心力的作用下向磨盤邊沿移動(dòng)并受到磨輥的碾壓,粉碎后的物料離開磨盤,被高速向上的氣流帶至與立磨一體的分離器,粗粉經(jīng)分離器后返回到磨盤上,重新粉磨;細(xì)粉則隨氣流出磨,在系統(tǒng)的收塵裝置中收集下來(lái)。
    收塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(收塵器所需風(fēng)量)主要由管磨機(jī)內(nèi)工藝情況(產(chǎn)量及粉的細(xì)度)決定。 
    2、水泥粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備:(表一)


    ,玻璃鋼負(fù)壓風(fēng)機(jī);3.水泥生產(chǎn)工藝圖


         三、收塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)控制方案


             1、主回路方案
    工作原理:變頻器為一拖一配置,即一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)電機(jī)。變頻器高壓進(jìn)線端直接接于6kV電壓等級(jí)的主動(dòng)力電源,輸出側(cè)直接連接電機(jī)。QF1為用戶現(xiàn)場(chǎng)高壓斷路器,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器故障保護(hù),變頻器與QF1的合、分閘回路實(shí)現(xiàn)連鎖,只有變頻器控制系統(tǒng)正常才答應(yīng)QF1合閘,而變頻器重故障則跳開QF1。
    2、控制回路方案
  按照用戶要求,變頻器可以根據(jù)用戶反饋的風(fēng)壓信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,也可以與用戶的風(fēng)門進(jìn)行開、合聯(lián)動(dòng)。
  變頻器控制柜有“本機(jī)控制/遠(yuǎn)程控制”選擇開關(guān),可以方便地選擇本地操縱或遠(yuǎn)程操縱,變頻器支持MODBUS、PROFIBUS、TCP/IP等協(xié)議及硬接線連接來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱,本套系統(tǒng)與用戶中控室DCS采用硬接線連接。即DCS給變頻器發(fā)啟動(dòng)、停止指令及一路頻率給定信號(hào),變頻器反饋給DCS“備妥”、“運(yùn)行”、“報(bào)警”、“故障”四路開關(guān)量信號(hào)及“電機(jī)轉(zhuǎn)速”、“電機(jī)電流”兩路模擬量信號(hào)。
    變頻器概略圖如下:


         四、節(jié)能效果分析


             1、變頻器參數(shù)


    2、電機(jī)參數(shù)

    3、節(jié)能計(jì)算
  通過(guò)流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n ,H∝n2,P∝n3;即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
  根據(jù)風(fēng)機(jī)工作特性:原來(lái)系統(tǒng)采用檔板調(diào)節(jié)時(shí),風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)將由A沿曲線向B點(diǎn)移動(dòng);目前系統(tǒng)采用電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí),風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n0 調(diào)整為n’時(shí),風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)將由B點(diǎn)降至C點(diǎn)。因此采用高壓變頻器調(diào)速,其節(jié)電量如下圖所示。

    根據(jù)工藝要求,收塵風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速降為額定轉(zhuǎn)速的80%時(shí),調(diào)速系統(tǒng)(變頻器+電機(jī))從電網(wǎng)側(cè)吸收功率約降為額定轉(zhuǎn)速時(shí)的51%,即0.83×100%=51%。因此若工藝要求收塵系統(tǒng)風(fēng)量下降即收塵風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí),節(jié)能效果將十分明顯。
  現(xiàn)在,粉磨站的生產(chǎn)任務(wù)繁重,生產(chǎn)線基本在滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行,水泥生產(chǎn)量基本在120-130t/h,在最大負(fù)荷下,變頻器運(yùn)行頻率約為37.5Hz,輸進(jìn)電流(從變頻器網(wǎng)側(cè)吸收)約為28A。對(duì)比相同工況下的另外一條生產(chǎn)線,在產(chǎn)量基本相同情況下,沒(méi)有變頻改造的收塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流約為44A,從比較情況來(lái)看,經(jīng)變頻改造的收塵風(fēng)機(jī)節(jié)能效果非常明顯。


         五、變頻改造對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的其他效果
  
    通過(guò)對(duì)粉磨站的變頻節(jié)能分析測(cè)算表明,設(shè)備進(jìn)行變頻改造后,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,并且在其它方面也產(chǎn)生了一些明顯的影響:
  (1)采用變頻調(diào)節(jié)后,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),電機(jī)啟動(dòng)電流只是額定電流,啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng),對(duì)電網(wǎng)和變壓器無(wú)大的沖擊,減輕了起動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)機(jī)械損傷,有效的延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命;
  (2)變頻改造前,風(fēng)量的調(diào)節(jié)要靠調(diào)整檔板的開度來(lái)完成,一次風(fēng)量的改變通常要反復(fù)調(diào)節(jié)多次才能完成。變頻改造后,電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變只要在DCS設(shè)定即可,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,進(jìn)步了生產(chǎn)效率,風(fēng)量調(diào)節(jié)更平穩(wěn)、精確;
  (3)收塵風(fēng)機(jī)改變頻后,由于變頻器采用單元串聯(lián)移相技術(shù),因此在理論上可以消除41次以下諧波。由于實(shí)際制造工藝的限制,網(wǎng)側(cè)電壓諧波總含量可以控制在2%以內(nèi),電流諧波總含量小于4%;
  (4)變頻輸出采用PWM技術(shù)控制,輸出電壓波形基本接近正弦波,諧波總含量小于1%,上述指標(biāo)均滿足IEEE-519國(guó)際電能質(zhì)量諧波標(biāo)準(zhǔn)要求;
  (5)該變頻器為電壓源型結(jié)構(gòu),功率因數(shù)可高達(dá)0.95;
  (6)廠房通風(fēng)設(shè)備噪聲污染大大降低。




風(fēng)機(jī)的選型步驟
    風(fēng)機(jī)的選型一般按下述步驟進(jìn)行:

  1、計(jì)算確定隧道內(nèi)所需透風(fēng)量:

  2、計(jì)算所需總推力It

  It=△P×At(N)

  其中,At:隧道橫截面積(m2)

  △P:各項(xiàng)阻力之和(Pa);一般應(yīng)計(jì)及下列4項(xiàng):

  1)隧道進(jìn)風(fēng)口阻力與出風(fēng)口阻力;

  2)隧道表面摩擦阻力,懸吊風(fēng)機(jī)裝置、支架及路標(biāo)等引起的阻力;

  3)交通阻力;

  4)隧道進(jìn)出口之間因溫度、氣壓、風(fēng)速不同而生的壓力差所產(chǎn)生的阻力;

  3、確定風(fēng)機(jī)布置的總體方案

  根據(jù)隧道長(zhǎng)度、所需總推力以及射流風(fēng)機(jī)提供推力的范圍,初步確定在隧道總長(zhǎng)上共布置m組風(fēng)機(jī),每組n臺(tái),每臺(tái)風(fēng)機(jī)的推力為T。

  滿足m×n×T≥Tt的總推力要求,同時(shí)考慮下列限制條件:

  1)n臺(tái)風(fēng)機(jī)并列時(shí),其中心線橫向間距應(yīng)大于2倍風(fēng)機(jī)直徑。

  2)m組(臺(tái))風(fēng)機(jī)串列時(shí),縱向間距應(yīng)大于10倍隧道直徑。

  4、單臺(tái)風(fēng)機(jī)參數(shù)的確定

  射流風(fēng)機(jī)的性能以其施加于氣流的推力來(lái)衡量,風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的推力在理論上即是風(fēng)機(jī)進(jìn)出口氣流的動(dòng)量差(動(dòng)量即是氣流質(zhì)量流量與流速的乖積),在風(fēng)機(jī)測(cè)試條件下,進(jìn)口氣流的動(dòng)量為零,所以可以計(jì)算出在測(cè)試條件下,風(fēng)機(jī)的理論推力:

  理論推力=ρ×Q×V=ρQ2/A(N)

  ρ:空氣密度(kg/m3)

  Q:風(fēng)量(m3/s)

  A:風(fēng)機(jī)出口面積(m2)

  試驗(yàn)臺(tái)架量測(cè)推力T1一般為理論推力的0.85-1.05倍。取決于流場(chǎng)分布與風(fēng)機(jī)內(nèi)部及消聲器的結(jié)構(gòu)。風(fēng)機(jī)性能參數(shù)圖表中所給出的風(fēng)機(jī)推力數(shù)據(jù)均以試驗(yàn)臺(tái)架量測(cè)推力為準(zhǔn),但量測(cè)推力還不即是風(fēng)機(jī)裝在隧道內(nèi)所能產(chǎn)生的可用推力T,這是由于風(fēng)機(jī)吊裝在隧道中時(shí)會(huì)受到隧道中時(shí)會(huì)受到隧道中氣流速度產(chǎn)生的卸荷作用的影響(柯達(dá)恩效應(yīng)),可用推力減少。影響的程度可用系數(shù)K1和K2來(lái)表示和計(jì)算:

  T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2)

  其中T:安裝在隧道中的射流風(fēng)機(jī)可用推力(N)

 


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收錄時(shí)間:2011年01月12日 16:34:16 來(lái)源:ccen 作者:


高壓變頻調(diào)速裝置在300MW火電廠引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
    

  1  引言
  山西陽(yáng)光發(fā)電有限責(zé)任公司1#機(jī)組設(shè)計(jì)出力(燃煤)為300MW,機(jī)爐配有兩臺(tái)AN-28靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī),額定風(fēng)量928800m3/h,全壓為3196Pa,配用YKK800-8-W型電動(dòng)機(jī),額定功率2000kW、額定電壓6kV、額定電流254A,無(wú)調(diào)速裝置只能靠改變風(fēng)機(jī)的靜葉的角度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量。
  由于發(fā)電廠的發(fā)電負(fù)荷一般在50%~100%之間變化。引風(fēng)機(jī)不能調(diào)速,只能靠改變風(fēng)機(jī)的靜葉的角度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量,造成了很大的節(jié)流損失,其設(shè)備效率僅在40%~60%,兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率消耗達(dá)到800kW~1200kW,是電動(dòng)機(jī)額定容量的47%~62%,而調(diào)節(jié)性能也不能滿足鍋爐燃燒能力及穩(wěn)定性運(yùn)行需要,所以有必要對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能和調(diào)節(jié)性能改造,來(lái)滿足機(jī)組整體調(diào)節(jié)性能需要。
  變頻調(diào)速裝置可以優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),大大進(jìn)步其運(yùn)行效率,達(dá)到節(jié)能目的。過(guò)往受價(jià)格、可靠性以及容量等因素的限制,在我國(guó)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)上一直未能得到更廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),隨著電力電子器件和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,變頻器的價(jià)格不斷下降,可靠性不斷增強(qiáng),且模塊化的設(shè)計(jì)使變頻器的容量幾乎不受限制,高壓大容量變頻器已逐步廣泛應(yīng)用。 
  本次我廠在1#機(jī)組的引風(fēng)機(jī)上,采用了兩套高壓變頻'>高壓變頻器,利用變頻器來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以此來(lái)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓。采用的高壓變頻'>高壓變頻器為北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVEST-A電壓源型全數(shù)字控制變頻器,型號(hào):HARSVEST-A06/220、形式:高-高、容量:2250kVA、額定電壓:6kV、額定電流:220A、最高頻率:50Hz。改造工期從2005年5月底-2005年6月初共40天,與1#機(jī)組大修后同步啟用,1#機(jī)組引風(fēng)機(jī)高壓變頻裝置于2005年6月10日正常投運(yùn)。

  2  高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用情況
  2.1 高壓變頻器的組成
  北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的高壓變頻器由變壓器柜、功率柜、控制柜三個(gè)部分組成。為單元串聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)
  2.2 高壓變頻器與現(xiàn)場(chǎng)接口方案
  北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的高壓變頻器的控制部分由高速單片機(jī)、工控PC和PLC共同構(gòu)成;單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PWM控制。工控PC提供友好的全中文WINDOWS監(jiān)控和操縱界面,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制。內(nèi)置PLC則用于柜體內(nèi)開關(guān)信號(hào)的邏輯處理,可以和用戶現(xiàn)場(chǎng)靈活接口,滿足用戶的特殊需要。該變頻器使用西門子的PLC中的S7-200,具有較好的與DCS系統(tǒng)接口能力,根據(jù)風(fēng)機(jī)的特性運(yùn)行要求以及變頻器控制的具體要求采取了相應(yīng)控制方案。
  (1) DCS系統(tǒng)與變頻器的接口方案
  DCS系統(tǒng)與變頻器之間的信號(hào)總共有11個(gè),其中開關(guān)量信號(hào)9個(gè),模擬量信號(hào)有2個(gè)。(以A引風(fēng)機(jī)為例,B側(cè)對(duì)應(yīng)為07改08)如表1所示。
  (2) 電纜敷設(shè)及所用材料
  引風(fēng)機(jī)變頻器送往DCS系統(tǒng)MC柜的開關(guān)量信號(hào)電纜共用14芯;DCS系統(tǒng)RC柜送往引風(fēng)機(jī)變頻器的開關(guān)量信號(hào)電纜共用4芯;DCS系統(tǒng)送往引風(fēng)機(jī)變頻器的模擬量信號(hào)電纜及引風(fēng)機(jī)變頻器送往DCS系統(tǒng)MC柜的模擬量信號(hào)電纜共用4芯。DCS系統(tǒng)內(nèi)部電纜需800m,如表2所示。
  共使用模件:DCS控制模件6DS1412-8RR兩塊,6DS1717-8RR兩塊,6DS1723-8BB模件一塊。
  (3) DCS畫面增加以下內(nèi)容
  為實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻引風(fēng)機(jī)的啟停控制及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),在DCS畫面上增加:
  l 變頻器啟停操縱功能塊  ,用于遠(yuǎn)方啟停變頻器;          
  l 變頻器轉(zhuǎn)速控制功能塊   ;
  l 變頻器輕故障報(bào)警塊□W、重故障報(bào)警塊□A; 工頻旁路狀態(tài)□FF。
  2.3 高壓變頻運(yùn)行方式及控制邏輯
  正常情況下,風(fēng)機(jī)以變頻方式啟動(dòng),及兩臺(tái)變頻器運(yùn)行方式,考慮到變頻器可能有故障,還具備了一臺(tái)變頻一臺(tái)工頻的運(yùn)行方式和兩臺(tái)工頻的運(yùn)行方式。
  變頻器運(yùn)行方式分為就地控制及遠(yuǎn)方控制兩種。就地控制狀態(tài)時(shí),DCS輸出的轉(zhuǎn)速命令信號(hào)(C0701TRS )跟蹤變頻器轉(zhuǎn)速反饋(C0701TRSG )。就地控制時(shí),對(duì)變頻器遠(yuǎn)方操縱無(wú)效。
  變頻器受DCS控制時(shí)分自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。手動(dòng)狀態(tài)時(shí),運(yùn)行職員通過(guò)改變畫面轉(zhuǎn)速控制塊控制變頻器轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)負(fù)壓的調(diào)節(jié)。
  (1) 引風(fēng)機(jī)變頻器啟動(dòng)的答應(yīng)條件
  由于變頻器啟動(dòng)的條件為引風(fēng)機(jī)電機(jī)高壓開關(guān)必須合閘及S07.1/S08.1 啟動(dòng)反饋為1。而原有的引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的條件繼續(xù)在整個(gè)邏輯中起作用,及原有的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件保存下來(lái)作為引風(fēng)機(jī)變頻器的答應(yīng)條件。
  另外考慮到變頻器就地的實(shí)際條件加進(jìn)了變頻器就地送來(lái)的停當(dāng)信號(hào):
  S0701.RD和S0801.RD及A、B引風(fēng)機(jī)變頻停當(dāng)作為啟動(dòng)的另一啟動(dòng)條件。
  在變頻器遠(yuǎn)方啟動(dòng)的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)由于變頻器轉(zhuǎn)速設(shè)定塊中的命令可能在一個(gè)較高的轉(zhuǎn)速位而這是啟動(dòng)變頻器必然會(huì)對(duì)爐膛負(fù)壓有一個(gè)較大擾動(dòng),而且輕易造成運(yùn)行誤操縱,所以在啟動(dòng)中加進(jìn)的命令必須小于30%的限制。
  總結(jié)A、B引風(fēng)機(jī)變頻器啟動(dòng)必須具備以下3個(gè)條件:
  l 引風(fēng)機(jī)A、B的高壓部分S07-1、S08-1的啟動(dòng)反饋為1。
  l 引風(fēng)機(jī)A、B的變頻器就地從其PLC送來(lái)的啟動(dòng)停當(dāng)開關(guān):S0701-RD、S0801-RD為1。
  l 引風(fēng)機(jī)A、B的變頻器的轉(zhuǎn)速設(shè)定值C0701TRS、C0801TRS的輸出小于30%。
  (2) 引風(fēng)機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)整的自動(dòng)方式
  A、B變頻器轉(zhuǎn)速自動(dòng)的開關(guān)量部分:當(dāng)引風(fēng)機(jī)靜葉投進(jìn)自動(dòng)及閉鎖A、B變頻器轉(zhuǎn)速投自動(dòng),同時(shí)當(dāng)偏差回路中形成值超過(guò)一定值(暫定為50%)自動(dòng)切除自動(dòng)。C04-P90信號(hào)發(fā)故障則發(fā)傳感器故障退出自動(dòng)。當(dāng)爐膛負(fù)壓低一值PS0921觸發(fā)時(shí)延時(shí)3s后閉鎖轉(zhuǎn)速增加,當(dāng)爐膛負(fù)壓高一值PS0925觸發(fā)時(shí)延時(shí)3s后閉鎖轉(zhuǎn)速減少。
  A、B變頻器轉(zhuǎn)速自動(dòng)方式的模擬量部分:由于調(diào)節(jié)對(duì)象與的引風(fēng)機(jī)靜葉自動(dòng)一樣,所以將原有的偏差形成回路直接引出作為現(xiàn)有的變頻調(diào)節(jié)的偏差作用于現(xiàn)有的引風(fēng)變頻控制。并就變頻器的特點(diǎn)加進(jìn)了結(jié)合轉(zhuǎn)速的平衡回路,將兩側(cè)的出力保持平衡。同時(shí)也獨(dú)立的加進(jìn)其單雙風(fēng)機(jī)變頻方式的增益回路,由于原有的偏差形成回路中包含了總風(fēng)量的前饋部分,故在新的變頻轉(zhuǎn)速回路中就不在增加,考慮到一旦發(fā)生單臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻跳閘,又不能恢復(fù)變頻方式運(yùn)行,將原有的擋板控制回路中的電流平衡回路改為位置反饋平衡回路,同時(shí)將另一臺(tái)引風(fēng)變頻逐步加到最大后投進(jìn)引風(fēng)自動(dòng)方式。
  (3) 引風(fēng)機(jī)變頻涉及相關(guān)跳閘保護(hù)方面
  單側(cè)風(fēng)機(jī)的變頻跳閘聯(lián)跳相應(yīng)一側(cè)的送風(fēng)機(jī)。并聯(lián)關(guān)相應(yīng)擋板及靜葉的邏輯不變。
雙側(cè)風(fēng)機(jī)的變頻跳閘后由于相應(yīng)的S07.1和S08.1的高壓開關(guān)聯(lián)跳故保存原S5中的MFT跳閘回路不變。
原有的引風(fēng)機(jī)跳閘回路中加進(jìn)了相應(yīng)的變頻器重故障S0701-A/S0801-A與上S0701-FF/S0801-FF的非往跳相應(yīng)的風(fēng)機(jī)。及保證在變頻方式下變頻跳閘聯(lián)跳風(fēng)機(jī)。工頻方式下該保護(hù)被閉鎖。
  2.4引風(fēng)變頻自動(dòng)參數(shù)整定試驗(yàn)
  啟動(dòng)A、B引風(fēng)機(jī)的變頻器,將C04-1與C04-2的靜葉開至100%將爐膛負(fù)壓設(shè)為―50Pa;啟動(dòng)A、B送風(fēng)機(jī)后并將其動(dòng)葉C03-1、C03-2的開度至10%將A、B引風(fēng)機(jī)變頻在最低轉(zhuǎn)數(shù)225r/min下將引風(fēng)變頻同時(shí)投進(jìn)自動(dòng),先進(jìn)行定值擾動(dòng),將設(shè)定值進(jìn)行20%變化的擾動(dòng)試驗(yàn),對(duì)自動(dòng)變化進(jìn)行記錄;針對(duì)壓力調(diào)節(jié)的特性,先將積分時(shí)間放到較大為4min,比例系數(shù)放到0.3逐步改變比例系數(shù),用臨界比例帶法,進(jìn)行參數(shù)設(shè)定.出現(xiàn)調(diào)節(jié)的等幅震蕩后根據(jù)臨界比例帶的算法,先進(jìn)行初設(shè),有一個(gè)基本的參數(shù):P=0.025,Ti=100s。
  將A、B送風(fēng)機(jī)并將其動(dòng)葉C03-1、C03-2的開度,按每10%的開度上行程試驗(yàn)觀察爐膛負(fù)壓的變化情況記錄偏差大小以及偏差消除時(shí)間,完成后進(jìn)行下行程試驗(yàn)用A/B送風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉進(jìn)行擾動(dòng)試驗(yàn)。
  通過(guò)改變其中一個(gè)的開度30%,觀察引風(fēng)機(jī)變頻的轉(zhuǎn)數(shù)的變化情況以及負(fù)壓的響應(yīng)時(shí)間,在做送風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉進(jìn)行擾動(dòng)試驗(yàn),每10%的開度上行程試驗(yàn)觀察爐膛負(fù)壓的變化情況記錄偏差大小以及偏差消除時(shí)間,以及變頻器的命令輸出和轉(zhuǎn)速的實(shí)際值,完成后進(jìn)行下行程試驗(yàn),核定單雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行的比例增益。
  模擬MFT動(dòng)作條件,在送風(fēng)機(jī)并將其動(dòng)葉C03-1、C03-2的開度在50%的情況下, 觀察爐膛負(fù)壓的變化,以及滅火后引風(fēng)超弛環(huán)節(jié)的動(dòng)作情況進(jìn)行完自動(dòng)試驗(yàn)后,將有關(guān)引風(fēng)機(jī)變頻的聯(lián)鎖在引風(fēng)變頻投進(jìn)自動(dòng)的進(jìn)行一次實(shí)際動(dòng)作試驗(yàn),在試驗(yàn)過(guò)程中,還進(jìn)行將送風(fēng)機(jī)單側(cè)拉掉,仿真運(yùn)行中單側(cè)送風(fēng)機(jī)掉閘后變頻自動(dòng)是否能夠?qū)⒇?fù)壓控制到滿足的范圍。
  鍋爐的安全運(yùn)行是全廠動(dòng)力的根本保證,固然變頻調(diào)速裝置可靠,但一旦出現(xiàn)題目,必須確保鍋爐安全運(yùn)行,所以必須實(shí)現(xiàn)工頻―變頻運(yùn)行的切換。一旦一臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻故障,無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù),需要引風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制改變由原先的靜葉來(lái)調(diào)整,在此背景和需要下,必須對(duì)一臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻停掉,開大另一臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻,并將原引風(fēng)機(jī)自動(dòng)(靜葉)投進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)的擾動(dòng),經(jīng)過(guò)試驗(yàn),對(duì)其中的一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修改。

  3  經(jīng)濟(jì)綜合測(cè)試評(píng)價(jià)
  3.1 節(jié)能效益明顯
  表3是1#機(jī)組引風(fēng)機(jī)變頻器運(yùn)行后,6月10日至16日生產(chǎn)數(shù)據(jù)與2#、3#、4#機(jī)組的比較。
  通過(guò)上表數(shù)據(jù)對(duì)比,從節(jié)電率分析,在四個(gè)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷相同情況時(shí),1#機(jī)組兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)天天均勻耗電量16431kW.h,2#、3#、4#機(jī)組兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)天天均勻耗電量32450kWh,節(jié)約電量16019kWh,節(jié)電率為49.37%。

  3.2 投資和回收年限估算
  兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)節(jié)電用度,按全年運(yùn)行7200h的日負(fù)荷分布統(tǒng)計(jì),使用兩臺(tái)變頻調(diào)速引風(fēng)機(jī),與以往的靜葉調(diào)節(jié)相比較,經(jīng)計(jì)算,全年可以節(jié)省4805700kWh。按發(fā)電本錢電價(jià)0.20元/kWh計(jì)算,4805700kWh×0.20元/kWh=961140元。
兩臺(tái)變頻器的總投資用度,包括安裝用度和土建用度約為440萬(wàn)元左右,則需要4年左右時(shí)間回收。

  4  結(jié)束語(yǔ)
  綜上所述,變頻裝置在電廠應(yīng)用大有作為,是今后的技術(shù)發(fā)展方向,不僅是節(jié)能明顯,更主要是調(diào)節(jié)性能好,同時(shí)也改善了風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的使用壽命。相信隨著高科技技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),制造本錢不斷下降,新的產(chǎn)品不斷問(wèn)世,高壓變頻裝置的結(jié)構(gòu)將會(huì)大大簡(jiǎn)化,并會(huì)減少元器件,進(jìn)步變頻裝置的可靠性。


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收錄時(shí)間:2011年02月17日 21:43:48 來(lái)源:未知 作者:


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