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優(yōu)利康變頻器應(yīng)用于風(fēng)機、水泵變頻調(diào)速節(jié)能效果明顯 |
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| 交流變頻調(diào)速是交流電動機調(diào)速方法中最理想的方案，采用變頻器對風(fēng)機、水泵類機械進行調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的方法，對節(jié)約能源，進步經(jīng)濟效益具有重要意義。但是，過往由于各種原因，如變頻器的價格、質(zhì)量、容量等因素的約束，沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來隨著IC產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，變頻器的價格大幅下降，可靠性增強，容量增大（已達到400KW），變頻器的使用已成倍增長。
目前，國內(nèi)外很多電力拖動場合已將矢量控制的變頻器廣泛應(yīng)用于通用機械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業(yè)中交流電動機的無級調(diào)速，已明顯取得節(jié)能效果并滿足工藝和自動調(diào)速要求。但在風(fēng)機、水泵應(yīng)用領(lǐng)域仍沒有得到充分應(yīng)用。其主要原因是對風(fēng)機、水泵類負載可大量節(jié)能了解不夠。故此，我們將風(fēng)機、水泵的節(jié)能原理和應(yīng)用狀況向客戶介紹。
全國風(fēng)機、水泵用電量占產(chǎn)業(yè)用電的60%以上，假如能在這個領(lǐng)域充分使用變頻器進行變頻無級調(diào)速，對我們發(fā)展加工制造業(yè)又嚴(yán)重缺電的國家，是興國之策。
風(fēng)機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結(jié)構(gòu)和工作原理而言，兩者基本相同�，F(xiàn)先以風(fēng)機為例加以說明。
采用優(yōu)利康變頻器對風(fēng)機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。
由圖可以說明其節(jié)電原理：
圖中，曲線（1）為風(fēng)機在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H?Q）特性，曲線（2） 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開）。
假設(shè)風(fēng)機工作在A點效率最高，此時風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。假如生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。假如采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風(fēng)機參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q?H）特性，如曲線（4）所示�？梢娫跐M足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著明顯減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟效果是十分明顯的。
由流體力學(xué)可知，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率N與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻器進行調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80%時，轉(zhuǎn)速也下降到80%，而軸功率N將下降到額定功率的51.2%,假如風(fēng)量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個節(jié)能數(shù)字也是很可觀的,因此在裝有風(fēng)機水泵的機械中,采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,在節(jié)能上是個有效的方法。
同理，水泵的節(jié)能原理由下圖說明：
很多用泵場合都需在維持恒壓的情況下改變給水量（流量Q）從左圖可知：當(dāng)流量Q1降至Q2若不改變水泵轉(zhuǎn)速,揚程將升至B工作點，其功率可用H2＊Q2來計算，對應(yīng)面積BH20Q2。原A工作點功率Q1＊HT圖上面積AHTOQ1，兩者所耗功率變化不大，假如我們降低轉(zhuǎn)速至（2）即可節(jié)能Q2＊H2－Q2＊HT=Q2（H2－HT），圖DBH2HT的面積即是節(jié)能值。再如流量變至Q3若仍以額定轉(zhuǎn)速運行，所需功率Q3＊H1，浪費能量為FCH1HT.
與風(fēng)機節(jié)能原理相同水泵電機輸出功率正比于轉(zhuǎn)速三次方關(guān)系，用變頻器進行調(diào)速，流量下降，可保持恒壓HT 若轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的80%，軸功率下降至額定功率的51.2%,流量下降至Q3,若使揚程恒定,可使轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的70%,此時 軸功率是額定值的34.3%,節(jié)能達65.7%,經(jīng)濟效益十分明顯。
下面舉例說明優(yōu)利康變頻器應(yīng)用在鍋爐采熱系統(tǒng)上的節(jié)能效果。
10T蒸汽鍋爐所用電機容量如下：
引風(fēng)機：55KW 鼓風(fēng)機：18.5KW
爐 排：1.5KW 給水泵：11KW （一用一備）
本變頻控制柜可保證在供熱鍋爐正常工作的基礎(chǔ)上,同時達到節(jié)電、節(jié)煤以及環(huán)保的目的。
電機總?cè)萘?55+18.5+1.5+11=86KW
本鍋爐視為即供熱和供空調(diào)及24小時 ,浙江車間降溫;供熱水的條件下天天工作24小時、每月30天，本變頻控制柜在起爐高額區(qū)和恒溫運行區(qū)的綜合節(jié)電率約在35%左右，由此：
一、每月節(jié)電總量=86KW×35%×24×30=21672度
按每度電以0.75元計算，則：
10T爐的節(jié)電資金：0.75×21672度 =16,254 元/每月
二、每月用煤量約為750噸，按5%節(jié)能率計算：
1、 每月節(jié)煤量：750T×5%=37.5噸
現(xiàn)按每噸煤280元計算
2、 每月節(jié)煤資金：280元×37.5噸=10,500元
每月節(jié)電節(jié)煤總額：16,254 +10,500=26,754元
安裝10T鍋爐的鼓、引風(fēng)、給水、爐排變頻設(shè)備和安裝監(jiān)測儀表所需投進 220,000元
收回投資時間：220,000元÷26,754=8.22月。
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產(chǎn)業(yè)風(fēng)機、水泵調(diào)速用低壓大功率變頻器 |
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應(yīng)用范圍
低壓變頻器主要應(yīng)用于鋼廠、焦化廠、電力、市政供水、冶金、石油、化工、采礦、煤炭等行業(yè)的大型風(fēng)機、水泵、大型壓縮機等類似負載場合，作為其拖動低壓電機的配套變頻調(diào)速電源。
與傳統(tǒng)的風(fēng)門、閥門節(jié)/回流調(diào)節(jié)、液力偶合調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串級調(diào)速等落后調(diào)節(jié)方式比較，高壓變頻調(diào)速方案具有系統(tǒng)效率和功率因素高、調(diào)節(jié)品質(zhì)好、系統(tǒng)維護工作量小等諸多突出的優(yōu)點。隨著近年來電力電子技術(shù)和微電子控制技術(shù)快速發(fā)展，低壓變頻器技術(shù)已日趣成熟，使用可靠性得到大幅度進步。
在大型風(fēng)機、水泵類型產(chǎn)業(yè)負載上應(yīng)用低壓變頻器替換原傳統(tǒng)低效調(diào)節(jié)方式，具有突出的技術(shù)上風(fēng)和節(jié)能潛力。一般典型工況下，用戶可通過1～2年左右的設(shè)備運行期所節(jié)約的電費即可收回一次性投資;系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)也可得以大幅度進步。
產(chǎn)品特點
●大容量：電壓等級380V;容量 200 KVA～1689KVA。
●采用IGBT功率元件箝壓直接串聯(lián)、直接速度控制（DSC）、抗共模電壓及正弦波輸出等數(shù)項關(guān)鍵技術(shù)，使產(chǎn)品具有獨特的技術(shù)上風(fēng)和杰出的性價比。
●直接高?高方案，無輸進、輸出變壓器及外附電抗器或濾波裝置;系統(tǒng)簡潔可靠，全調(diào)速區(qū)段運行效率不低于98%，高于其他類型的高壓變頻器產(chǎn)品。
● 獨特的抗共模電壓和正弦波輸出技術(shù)，使變頻器輸出可以直接與普通高壓電機連接，對電機盡緣和輸出引線長度無特殊要求，特別適用于改造項目;輸出電壓波形畸變低于3%，近似于完美正弦波。
● 裝置內(nèi)可自設(shè)工頻旁路系統(tǒng)，確保萬一變頻器發(fā)生故障時設(shè)備可繼續(xù)運行。
● 功率單元采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，出錯和故障自動診斷和記錄;系統(tǒng)維護修簡便易行，可確保系統(tǒng)投用后的高效運行。
● 良好的人機操縱界面，完善的保護功能和通訊接口。
主要技術(shù)性能
● 電壓等級：380V、660-690V、1140V、2300V電壓等級）
● 最大容量：380V電壓等級：1200KW ，660-690/1140/2300 V電壓等級:1800 KW
● 主輸進電源： 額定輸進頻率45～65HZ;
額定輸進電壓±10%，滿載輸出;?15%范圍內(nèi)安全降容運行。
● 輔助電源： AC220V±10% 、 AC380V±10%
�。ǹ筛鶕�(jù)用戶需要采用其他電壓等級和增設(shè)UPS）。
● 逆變器類型： 二電平電壓型逆變器，逆變橋臂IGBT直接串聯(lián)，
● 輸進側(cè)功率因素： 不低于0.95 。
● 運行效率： 不低于98% 。
● 輸出頻率： 0～60HZ（可選0～120HZ）。
● 過載能力： 標(biāo)準(zhǔn)：120%過載1min，間隔10min。
● 保護功能： 過電流、短路、接地、輸進、輸出斷相、過電壓、欠電壓、超溫、
電機過載、同步失步等。
● 通訊接口： RS485。
● 標(biāo)準(zhǔn)控制接口： 遠程控制 : ,負壓風(fēng)機外框;2路模擬量輸進：4～20mA（0～10V）;
2路可編程模擬量輸出：4～20mA（0～10V）;
10路開關(guān)量輸進 / 4路開關(guān)量輸出。
過程界面：1路開關(guān)量輸進，用于急�；蛱l顯示;
2路模擬量輸進4～20mA（0～10V），用于電機繞組溫升監(jiān)控。
● 運行環(huán)境： 0～40℃無凝露、積塵及有害性氣體），海拔低于1000m
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收錄時間:2011年04月13日 04:14:57 來源: 作者:
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2010年06月08日，據(jù)新華社電 中國科學(xué)院第十五次院士大會、中國工程院第十次院士大會7日上午在人民大會堂隆重開幕。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤出席會議并發(fā)表重要講話。
胡錦濤就當(dāng)前要重點推動的科技發(fā)展工作提出8點意見。
一是大力發(fā)展能源資源開發(fā)利用科學(xué)技術(shù)，堅持系統(tǒng)謀劃、節(jié)能優(yōu)先、創(chuàng)新替代、循環(huán)利用、綠色低碳、安全持續(xù)，形成可持續(xù)的能源資源體系，切實保障我國能源資源有效供給和高效利用
二是大力發(fā)展新材料和先進制造科學(xué)技術(shù)，加快推進材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進我國制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級和戰(zhàn)略調(diào)整，發(fā)展先進裝備制造業(yè)。
三是大力發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)，抓住新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的機遇，創(chuàng)新信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)，以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)展和普及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推進國民經(jīng)濟和社會信息化。
四是大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)和相關(guān)生物產(chǎn)業(yè)，保障糧食和主要農(nóng)產(chǎn)品安全，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營養(yǎng)化、功能化。
五是大力發(fā)展健康科學(xué)技術(shù)，建設(shè)世界先進水平的生物安全、食品安全、健康營養(yǎng)生活方式的科技保障系統(tǒng)，提高健康科學(xué)和健康服務(wù)水平
六是大力加強生態(tài)環(huán)境保護科學(xué)技術(shù)，提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、保護、修復(fù)能力和應(yīng)對氣候變化能力，構(gòu)建人與自然和諧相處的生態(tài)環(huán)境保育發(fā)展體系。
七是大力發(fā)展空間和海洋科學(xué)技術(shù)，保證我國有效和平利用空間，使我國海洋科技水平進入世界前列。
八是大力發(fā)展國家安全和公共安全科學(xué)技術(shù)，提高對傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)國家安全和公共安全的監(jiān)測、預(yù)警、應(yīng)對、管理能力，加強安全生產(chǎn)技術(shù)研究和推廣
1.對直流電機的調(diào)速主要是依靠提高線圈的電流,也可以提高電壓來提 速.但很容易燒毀電動機。
2.使用直流調(diào)速器控制調(diào)整轉(zhuǎn)速。
3.基于模糊PID的直流力矩電機轉(zhuǎn)速控制。 在分析模糊控制和PID控制結(jié)合方式的基礎(chǔ)上,設(shè)計一個二維模糊PID控制算法,該算法根據(jù)誤差信號是否達到閾值來決定何時在模糊控制與PID控制之間切換.采用編碼器、80196KC單片機、16位D/A轉(zhuǎn)換器和直流力矩電并結(jié)合上述控制算法構(gòu)成直流力矩電機的模糊PID穩(wěn)速控制系統(tǒng).通過對標(biāo)準(zhǔn)PID和模糊PID實測數(shù)據(jù)分析比較說明,模糊PID控制可以達到無超調(diào)輸出,其調(diào)節(jié)時間小于標(biāo)準(zhǔn)PID控制的調(diào)節(jié)時間,穩(wěn)態(tài)誤差小于萬分之四.
只需控制輸出脈沖的頻率即可。
中國風(fēng)機產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 除塵風(fēng)機無線控制系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)推焦車推焦桿進行推焦動作時，接觸器主觸點自動閉合，無線發(fā)射器通電，發(fā)出信號，無線接收器收到信號，通過中間繼電器傳遞到除塵風(fēng)機控制線，除塵站接受到信號后，除塵風(fēng)機由低速變?yōu)楦咚俪龎m。當(dāng)推焦完成后，推焦桿收回，接觸器主觸點斷開，信號傳輸間斷，除塵系統(tǒng)又變回低速除塵。
發(fā)射器安裝在推焦車司機操縱室門外，電源線通過司機室地下布線接入推焦車電氣室電氣柜里，與原高速除塵系統(tǒng)接觸器相連，接收器設(shè)置在焦?fàn)t間的煤塔處，用小型斷路器控制電源的通斷，同時串入中間繼電器，起到隔離電壓作用，防止電壓不一致，造成設(shè)備失壓或者過電壓。
接收器和發(fā)射器均使用一種多功能遙控裝置YG-F206。首先對裝置的開關(guān)元件壽命進行了測試，對信號的傳輸以及抗干擾能力也進行了試驗，經(jīng)由反復(fù)的試驗發(fā)現(xiàn)，開關(guān)元件壽命時間長，信號強度不亂，抗干擾能力強。
無線收發(fā)裝置原理和結(jié)構(gòu)簡樸，元器件需求量小，然后把無線收發(fā)裝置安裝于現(xiàn)場，進行現(xiàn)場模擬，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)，觀察其信號不亂性、響應(yīng)時間快慢和對變頻器的干擾及自身的抗干擾能力等。
中國風(fēng)機產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 冷風(fēng)機質(zhì)量看外觀、看工藝
1.看外觀，外觀越光潔、漂亮的產(chǎn)品，其使用的模具精度就越高。固然外觀漂亮的產(chǎn)品不一定高品質(zhì)，但是高品質(zhì)的產(chǎn)品一定外觀漂亮。因此在選購時候，我們可以用手觸摸設(shè)備外殼，感覺是否存在擦碰傷口，表面不平整、變形等現(xiàn)象；或是否存在色料分布不平均，有雀斑、氣霧、氣泡等瑕疵；除使用塑膠外殼外，復(fù)合材質(zhì)，不銹鋼也是優(yōu)良選材之一。在當(dāng)今這種貿(mào)易環(huán)境下，一個不愿意在外觀上花功夫的產(chǎn)品，永遠不可能做成質(zhì)量有保障的產(chǎn)品。
2.看工藝，德國的機械設(shè)備之所以全世界有名，恰是由于它出產(chǎn)工藝精良。出產(chǎn)加工工藝不僅直接體現(xiàn)在產(chǎn)品的運行狀況方面，而且還顯示出了一個企業(yè)的工作立場和作風(fēng)、設(shè)備提高前輩程度等。讀者在選購產(chǎn)品時，可以看各結(jié)合處是否連接嚴(yán)密，使用的螺絲、按鈕等小部件制作是否細膩、安裝是否緊密、接觸是否良好等等。假如連這些最最少的部件都存在題目，那內(nèi)部樞紐部件質(zhì)量就可想而知了
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高壓變頻器在電廠引風(fēng)機上的應(yīng)用 |
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| 1.引言
高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是上世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的一種新型電力傳動調(diào)速技術(shù)，主要用于交流電動機的變頻調(diào)速，其技術(shù)和性能勝過其它任何一種調(diào)速方式（如降壓調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、內(nèi)反饋串級調(diào)速和液力耦合調(diào)速）。變頻調(diào)速以其明顯的節(jié)能效益、高精確的調(diào)速精度、寬范圍的調(diào)速范圍、完善的電力電子保護功能，以及易于實現(xiàn)的自動通訊功能，得到了廣大用戶的認可和市場的確認，在運行的安全可靠、安裝使用、維修維護等方面，也給使用者帶來了極大的便利和快捷的服務(wù)，使之成為企業(yè)采用電機節(jié)能方式的首選。
山西某發(fā)電廠一期兩臺機組為500MW汽輪發(fā)電機組，兩臺機組鍋爐分別裝有兩臺引風(fēng)機，均為軸流風(fēng)機，風(fēng)量調(diào)節(jié)為進口擋板調(diào)節(jié)方式;機組運行中，引風(fēng)機的進口擋板開度最大不到85%左右。由于這樣的調(diào)節(jié)方法僅僅是改變通道的流通阻力，而驅(qū)動源的輸出功率并沒有改變，節(jié)流損失相當(dāng)大，浪費了大量電能。致使廠用電率高，供電標(biāo)煤耗高，發(fā)電本錢不易降低。同時，電機啟動時會產(chǎn)生5～7倍的沖擊電流，對電機構(gòu)成損害。鍋爐引風(fēng)機系統(tǒng)自動化水平低，不能及時調(diào)節(jié)，運行效率低。為此采用變頻調(diào)節(jié)方式對風(fēng)機系統(tǒng)進行改造，以減少溢流和節(jié)流損失，進步系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
2.鍋爐引風(fēng)機高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成
1.鍋爐引風(fēng)機的運行工況及特點
根據(jù)目前設(shè)備配置和運行狀況，風(fēng)量隨機組負荷變動，當(dāng)需要調(diào)節(jié)風(fēng)量時，由于風(fēng)機的型號在早期已經(jīng)選定，故只能通過進口擋板開度來解決風(fēng)量的題目，造成極大浪費，同時由于這些調(diào)節(jié)裝置的響應(yīng)速度，及與風(fēng)量的非線性關(guān)系，使得同機組DCS系統(tǒng)配合不利，自動化水平大大降低。有鑒于此，將每臺爐的引風(fēng)機改為變頻驅(qū)動。風(fēng)量由DCS或手動給定4～20mA信號調(diào)節(jié)。
2.鍋爐引風(fēng)機高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成
CHH100-2200-6（適配2200kW/6kV電機）高壓變頻器1臺、系統(tǒng)旁路開關(guān)柜（2200kW）1臺（手動，用于變頻/工頻切換）、2臺500MW機組配置引風(fēng)機4臺，采用“一拖一”變頻控制，共有4套引風(fēng)機變頻調(diào)速系統(tǒng)。 CHH100-2200-6變頻器參數(shù)如下：
3.鍋爐引風(fēng)機高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)特點
風(fēng)機調(diào)速是由電廠操縱職員通過DCS系統(tǒng)的CRT上的模擬操縱器，參照煙氣溫度、鍋爐蒸汽溫度、負壓等參數(shù)，對DCS的輸出值進行調(diào)節(jié)，此輸出值為反饋給變頻器的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，對應(yīng)不同的頻率（速度）給定值，變頻器通過比較轉(zhuǎn)速輸出量與DCS速度給定之間的大小，自動調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制，從而達到調(diào)節(jié)的目的。 在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過一段時間的積累，可將不同負荷和溫度下的給定值繪制成曲線，定出安全的上下限，制成風(fēng)機調(diào)速專用算法，同時利用熱工一次丈量元件，將采集的負荷和溫度參數(shù)及負壓的變化值送到機組DCS系統(tǒng)中，在機組DCS系統(tǒng)中，進行控制運算，將計算結(jié)果形成4～20mA的速度給定指令信號，反饋給變頻器，變頻器通過比較轉(zhuǎn)速輸出量與DCS速度給定之間的大小，自動調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速自動控制。 鍋爐引風(fēng)機變頻系統(tǒng)具有如下特點：鍋爐引風(fēng)機變頻系統(tǒng)，既可以變頻調(diào)速運行，也可以直接投工頻運行;為變頻器提供的交流220V控制電源掉電時，由于變頻器的控制電源和主電源沒有相位及同步要求，變頻器可以使用UPS和直流供電繼續(xù)運行，不會停機;在現(xiàn)場DCS速度給定信號掉線時，變頻器提供報警的同時，可按原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運行，維持機組的工況不變;變頻器配置單元旁路功能，在局部故障時，變頻器可將故障單元旁路，降額繼續(xù)運行，減少忽然停機造成的損失;保存原電機繼續(xù)使用，不改變原有風(fēng)機設(shè)備任何基礎(chǔ);和電廠的DCS系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。
3.鍋爐引風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能分析計算
1.風(fēng)機變頻調(diào)速的節(jié)能原理
當(dāng)采用變頻調(diào)速時，可以按需要升降電機轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)機的性能曲線，使風(fēng)機的額定參數(shù)滿足工藝要求，根據(jù)風(fēng)機的相似定律，變速前后風(fēng)量、風(fēng)壓、功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為： Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=（N1/N2）2
P1/P2= （N1/N2）3
Q1、H1、P1?風(fēng)機在N1轉(zhuǎn)速時的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率
Q2、H2、P2?風(fēng)機在N2轉(zhuǎn)速時相似工況下的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率
假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：N2/N1=1/2，則P2/P1=1/8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達到節(jié)能的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速由N1降為N2時，風(fēng)機的額定工作參數(shù)Q、H、P都降低了。但從效率曲線л-Q看，Q2與Q1點的效率值基本是一樣的。
也就是說當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，額定工作參數(shù)相應(yīng)降低，但效率不會降低，有時甚至?xí)M步。因此在滿足操縱要求的條件下，風(fēng)機仍能在同樣甚至更高的效率下工作。降低了轉(zhuǎn)速，風(fēng)量就不再用關(guān)小風(fēng)門來控制，風(fēng)門始終處于全開狀態(tài)，避免了由于關(guān)小風(fēng)門引起的風(fēng)力損失增加，也就避免了總效率的下降，確保了能源的充分利用。 工頻50Hz電網(wǎng)直接啟動，對電網(wǎng)和機械沖擊較大，聲響很大，估算其啟動一次的損耗： WS=0.5JωO2（1+R1/R2）TM/ TM- TL，離心風(fēng)機負載的平方轉(zhuǎn)矩特性與異步電動機起動時的機械特性曲線部分相似，可以TM/ TM- TL =1計。而變頻軟起動損耗很小，只有上述WS的1/10，則每年的起動節(jié)能也是很可觀的。 當(dāng)采用變頻調(diào)速時，50Hz滿載時功率因數(shù)為接近1，工作電流比電機額定電流值要低很多，這是由于變頻裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用，可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20%左右。
2.鍋爐引風(fēng)機高壓變頻調(diào)速節(jié)能分析計算
�。�1）設(shè)備參數(shù)
,浙江車間通風(fēng); �。�2）發(fā)電機不同負荷下風(fēng)機運行參數(shù)統(tǒng)計
�。�3）引風(fēng)機節(jié)能效果分析計算
工頻情況的功率計算：
由于在運行過程中，爐側(cè)需根據(jù)機組負荷變化的要求同時調(diào)整A、B風(fēng)機完成過程控制量的調(diào)節(jié)，且A、B風(fēng)機運行性能指標(biāo)一致;因此可以對A、B引風(fēng)機運行數(shù)據(jù)分別合并處理。并且采用流量百分比和擋板開度之間關(guān)系的變化趨勢曲線對引風(fēng)機的變頻功耗進行推倒。 Pd：電動機功率;U：電動機輸進電壓;I：電動機輸進電流;COSφ：功率因數(shù)。計算公式： Pd=1.732×U×I×COSφ。根據(jù)公式，由電機的Pdn、I0、U0可計算得出COSφ值。引風(fēng)機數(shù)據(jù)處理后得下表
通過對上述數(shù)據(jù)中總功率和擋板均勻開度之間關(guān)系的變化趨勢分析，可以看出風(fēng)門擋板開度和總功率之間略呈線形關(guān)系。如下圖所示：
現(xiàn)取457、499MW負荷點的均勻開度百分比和電動機總功率數(shù)據(jù)對100%開度情況下的總耗電功率數(shù)據(jù)特性趨勢進行計算，并且推測出100%開度情況下的總耗電功率值： P100=（3192.30-3142.54）/（73.1-69.5）×（100-73.1）+3192.73=3935.89kW 即：100%擋板開度電動機全速運行情況下的實際總功率為3935.89kW。變頻情況下的功率計算及節(jié)電率分析：風(fēng)機設(shè)備屬平方轉(zhuǎn)矩負載，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。通過風(fēng)機數(shù)據(jù)，依據(jù)P//Pdn=（ N // N0）3=（Q//Q0）3公式可依次求得風(fēng)機在采用變頻調(diào)速運行時各負荷對應(yīng)的風(fēng)機總功耗。Pdn為擋板100%全開情況下的功率值即是P100。對于風(fēng)機負載，風(fēng)門開度的比值可近似看成是風(fēng)量的比值。 則變頻運行情況下，較工頻運行情況下的節(jié)電率：л= （Pd- Pb）/ Pd×100%。根據(jù)上述公式可得下表結(jié)果：
4.結(jié)束語
隨著廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)日趨激烈，如何降低發(fā)電本錢、進步發(fā)電企業(yè)競價上網(wǎng)的競爭能力、加強內(nèi)部治理、挖潛節(jié)能是電廠必須認真研究的一件大事，采用高壓變頻器對電廠高能耗用電設(shè)備如：送風(fēng)機、引風(fēng)機、給水泵、循環(huán)水泵等技術(shù)改造，不僅能收到直接的降低廠用電、降低供電煤耗，增大上電網(wǎng)電量帶來的直接經(jīng)濟效益，而且設(shè)備乃至機組的安全可靠性進步，減少機組故障帶來的隱形經(jīng)濟效益。高壓變頻器技術(shù)在發(fā)電廠有值得推廣應(yīng)用的廣闊空間。
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