鋒速達通風(fēng)降溫系統(tǒng)
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瓦廠房散熱處理方法_鍋爐吸、送風(fēng)機主要事故有哪些？電力百科國
簡介：闡述了電廠離心通風(fēng)機的應(yīng)用現(xiàn)狀，并根據(jù)流量調(diào)節(jié)用的幾種調(diào)速裝置的特點，對它們進行了經(jīng)濟性分析，進一步指出了其節(jié)能的措施和最佳節(jié)能方法。 1 引言 我國能源 發(fā)展的戰(zhàn)略方針是：開發(fā)與節(jié)能并重。而近期則要把節(jié)能放在首位。這就要求發(fā)電廠在生產(chǎn)二次能源的過程中，要積極采取一切有效的措施，以降低自身的電力消 耗。風(fēng)機是電廠運行的主要設(shè)備，其耗電量約占電廠用電量的30%.隨著用電量的不斷增長和能源問題的出現(xiàn)，電廠風(fēng)機運行的經(jīng)濟性越來越為人們所重視。因 此，世界各國都在研究降低風(fēng)機電耗的方法。 降低風(fēng)機電耗，主要是研究設(shè)計高效率的風(fēng)機和采用最佳的流量調(diào)節(jié)方式。根據(jù)我國風(fēng)機產(chǎn)品的實際情況和電廠風(fēng)機的運行特點，風(fēng)機節(jié)能應(yīng)重點放在采用最佳的流量調(diào)節(jié)方式上。 2 電廠離心通風(fēng)機應(yīng)用現(xiàn)狀 目前我國電廠所使用的風(fēng)機，特別是近年來新投產(chǎn)的大機組中的風(fēng)機，大多數(shù)采用了高效離心通風(fēng)機，其最高效率均在 80%以上。但實際運行效率并不高，原因有二：首先，我國現(xiàn)行火力設(shè)計規(guī)程SDJ-79規(guī)定，燃煤鍋爐送、引風(fēng)機的風(fēng)量富裕度分別為5%和5%～10%， 風(fēng)壓富裕度為10%和10%～15%.由于在設(shè)計過程中很難準(zhǔn)確地計算出管網(wǎng)阻力，并考慮到長期運行過程中可能發(fā)生的各種問題，通常把系統(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng) 壓附加一部分作為風(fēng)機選型的設(shè)計值。但可供選擇的風(fēng)機型號和系列是有限的，如果選不到合適的風(fēng)機，也只好往大機號上靠。實際上，電廠鍋爐送、引風(fēng)機風(fēng)量的 富裕度達20%～30%是比較常見的，甚至更大。例如，閔行電廠8號爐，其送、引風(fēng)機的風(fēng)量富裕度分別為31%和7.3%，風(fēng)壓富裕度分別為67.8%和 48.4%；華東電網(wǎng)（蘇、皖、滬）10家電廠12.5萬kW以上機組共用離心通風(fēng)機76臺（進行了葉輪切割和改型的有36臺），設(shè)計點的效率都在81% ～85%之間（帶進氣室），其中已測試了41臺，效率大于70%的只有15臺，低于70%的有26臺，占被測風(fēng)機的60%以上。這些風(fēng)機的導(dǎo)向擋板開度大 都在35%～60%；其次，隨著電網(wǎng)容量的不斷增大，大機組面臨參加調(diào)峰的問題，對于參加調(diào)峰的機組來說，與鍋爐配套的送、引風(fēng)機還需周期性地在較長時間 內(nèi)處于更低的負(fù)荷下運行，造成大量節(jié)流損失。例如：北京石景山發(fā)電總廠京西電廠20萬kW機組有近1/3的時間帶10萬kW的負(fù)荷。 電廠鍋爐用風(fēng)機風(fēng)量與風(fēng)壓的富裕量以及機組調(diào)峰運行導(dǎo)致風(fēng)機的運行工況點與設(shè)計工況點相偏離，致使電廠鍋爐用風(fēng)機的使用效率低于其最高效率。即使采用了 高效風(fēng)機，運行狀況調(diào)查表明，風(fēng)機運行效率低于 70%的占50%，即高效風(fēng)機低效運行。通常情況下，風(fēng)機采用自帶調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)，但采用調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)時，風(fēng)機的效率會下降。為了降低電廠風(fēng)機的電耗，主要應(yīng)提 高風(fēng)機在低負(fù)荷時的運行效率，采用最佳的風(fēng)機調(diào)節(jié)方式，以達到節(jié)能的目的。 3、經(jīng)濟性分析 鑒于我國電廠風(fēng)機的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究設(shè)計高效率的風(fēng)機，再大幅度地提高風(fēng)機本身的效率已不大可能。目前，研究和應(yīng)用最佳的風(fēng)機調(diào)節(jié)方式才是降低風(fēng)機電耗的最有效途徑。 風(fēng)機的耗電量與轉(zhuǎn)速的立方成正比。一旦風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降低，其耗電量將以其立方的比例降低。例如：根據(jù)工藝要求,屋頂風(fēng)機，風(fēng)機的風(fēng)量下降到 80% 則風(fēng)機的轉(zhuǎn)速也下降到80% ，其風(fēng)機軸功率則下降到額定功率的51% ；若風(fēng)機的風(fēng)量下降到50%，則風(fēng)機的轉(zhuǎn)速也下降到50% ，其風(fēng)機軸功率則下降到額定功率的l3% ，節(jié)電87% ；從節(jié)能角度看，以風(fēng)機調(diào)速最為有利，調(diào)節(jié)范圍最大，其經(jīng)濟性能也最佳。同時，采用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后，可以降低風(fēng)機的噪聲，減輕引風(fēng)機葉輪的磨損，延長葉輪的 使用壽命。所以，電廠風(fēng)機的節(jié)能重點應(yīng)放在風(fēng)機的變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)上。風(fēng)機變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，需要通過變速裝置來實現(xiàn)。這里簡單介紹離心通風(fēng)機的變速調(diào)節(jié)方式并粗略的 進行技術(shù)經(jīng)濟分析與比較。 3.1 經(jīng)濟性評價方法 采用“將來費用折算現(xiàn)值”的方法，對電廠離心通風(fēng)機調(diào)節(jié)方案進行 經(jīng)濟性評價。所謂“將來費用折算現(xiàn)值”是指購買附加設(shè)備費、安裝費以及維持風(fēng)機和附加設(shè)備在全部使用壽命期間運行所需的運行費、維修費的折算現(xiàn)值。總現(xiàn)值 最低的方案為最優(yōu)方案。“將來費用折算現(xiàn)值”法，能比較全面而準(zhǔn)確地反映各方案經(jīng)濟性的優(yōu)劣，在電廠風(fēng)機改造時可作為主要的參考依據(jù)。將來費用折算現(xiàn)值的 計算公式為 F = T ? T E + T ?（ H D × D F + W X ）? Y式中 F ——將來費用現(xiàn)值，萬元T ——風(fēng)機臺數(shù)T E ——風(fēng)機和附加裝置的總投資，萬元H D ——系統(tǒng)年耗電量，萬kW?h/a D F ——電費，元/kW?h W X ——風(fēng)機和附加設(shè)備的年維修費，萬元/a Y ——使用壽命，a 3.2 離心通風(fēng)機幾種調(diào)速裝置的特點 離心通風(fēng)機調(diào)速裝置有：液力耦合器、電磁滑差調(diào)速電機、雙速電機、晶閘管串級調(diào)速裝置及變頻調(diào)速裝置。 液力耦合器是利用液體的動能來傳遞功率的一種動力式傳動設(shè)備。安裝在電動機和風(fēng)機之間，可以在電動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，實現(xiàn)無級變速來改變風(fēng)機的特性曲 線和電動機的空載啟動。但液力耦合器在調(diào)速的過程中，存在著固有的滑差功率損失，所以傳動效率較低。液力耦合器裝置技術(shù)上比較成熟，在電廠風(fēng)機中應(yīng)用也較 多，并取得了一定的節(jié)電效果，但不能盲目使用。經(jīng)過調(diào)查得出，若風(fēng)機的富裕量不是太大，那么節(jié)電效果就不明顯；若在鍋爐帶額定負(fù)荷時采用液力耦合器，不但 不能省電，甚至還多耗電。 電磁滑差調(diào)速電機能實現(xiàn)無級變速，速度調(diào)節(jié)平滑，無失控區(qū)能空載調(diào)速，轉(zhuǎn)速變化率小；其控制設(shè)備也簡單，初投資低，維護方便，節(jié)電效果明顯。但在調(diào)速時其轉(zhuǎn)差功率會以發(fā)熱形式損耗掉，所以經(jīng)濟效益較低。 雙速電機是采用單繞組變極方法實現(xiàn)速度變換的，初投資低，使用時能使整機結(jié)構(gòu)緊湊，可降低噪聲和節(jié)約能源，維護也簡單。但低速時的啟動力矩小，往往需先在高速下啟動，然后再切換到低速運行。運行人員不敢在運行中進行變速操作，開關(guān)的可靠性也差,濕簾空調(diào)。 晶閘管串級調(diào)速就是在轉(zhuǎn)子繞組回路中串接一個反電勢，通過改變轉(zhuǎn)差率來調(diào)節(jié)繞線式異步電動機轉(zhuǎn)速的一種調(diào)節(jié)方法，該裝置不僅可以對電機進行無級變速，而且 在調(diào)速時還可將轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)化為機械能加到負(fù)載，或轉(zhuǎn)化為電能返回電網(wǎng)，因而系統(tǒng)效率較高。該裝置的初投資較高，調(diào)速裝置需進行維護，還得采用繞線式電機， 增加了維修工作量。 變頻調(diào)速是交流電動機調(diào)速的最新技術(shù)，是通過改變定子的供電電源頻率來改變旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，從而改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。對于交流電動機，轉(zhuǎn)速n與頻率f成 正比，所以，連續(xù)調(diào)節(jié)電動機的頻率能改變電動機的轉(zhuǎn)速，鼠籠式三相異步電動機采用變頻方法可以實現(xiàn)無級變速。調(diào)節(jié)效率高、調(diào)速范圍大（電機可在0% ～100%頻率轉(zhuǎn)速下運行），與其他調(diào)節(jié)裝置相比，性能最佳。當(dāng)調(diào)速范圍在同步轉(zhuǎn)速的30%以上時，裝置本身的效率不低于90%.變頻調(diào)速不存在勵磁滑差 損耗和擋板、閥門節(jié)流功率損耗，不存在轉(zhuǎn)差損耗，因此節(jié)能效果良好。 3.3幾種變速調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性分析比較 在對某電廠一臺鍋爐引風(fēng)機進行改造設(shè)計時，采用“將來費用 折算現(xiàn)值”法，對幾種調(diào)節(jié)方式的經(jīng)濟性進行了比較分析，結(jié)果見表 1. 表 1 幾種調(diào)節(jié)方式的經(jīng)濟性比較 注 ： 效率值即風(fēng)機的系統(tǒng)效率=風(fēng)機效率×電動機效率×變速調(diào)節(jié)裝置效率。 表中的節(jié)電量是年安全運行 7000h，風(fēng)機風(fēng)量富裕量為10%計算的，負(fù)荷分別為100%、90%、80%和70%負(fù)荷的各為1/6時間，其余的時間為60%的負(fù)荷，電價按0.5元/kW?h計算。將來費用折算現(xiàn)值的計算公式： F = T ? T E + T ?（ H D × D F + W X ）? Y .表中風(fēng)機和附加設(shè)備的年維修費按投資的 1.4%來計算，使用壽命為20年。 由表1可見，3種交流變速裝置均可取得顯著的節(jié)電效果，其中變頻調(diào)速效果最佳，但變頻調(diào)速裝置費用較高，其綜合經(jīng)濟指標(biāo)——將來費用折算現(xiàn)值不及雙速電 機和串級調(diào)速的低，將來費用折算現(xiàn)值越低就越說明該方案比較可行。研究降低變頻調(diào)速裝置費用的方法，使變頻調(diào)速在風(fēng)機調(diào)節(jié)中得以推廣使用，從而節(jié)約更多的 電力資源。 變頻調(diào)速裝置還可以實現(xiàn)交流電機的“軟啟動”，降低了啟動電流，避免了大啟動電流對電網(wǎng)的沖擊和大啟動力矩對電動機的機 械沖擊。電廠鍋爐引風(fēng)機、一次風(fēng)機長期在熱態(tài)下工作，其工作介質(zhì)溫度200℃左右，往往在冷態(tài)下啟動，這樣啟動時的功率要比運行時大得多。一般情況下，在 設(shè)計風(fēng)機時選用電機容量大于或等于熱態(tài)參數(shù)選擇電機容量的1.3倍。如北京石景山電廠20萬kW機組配有5臺相同的一次風(fēng)機，熱態(tài)下的驅(qū)動功率僅需 380kW，原選用驅(qū)動電機500kW，現(xiàn)場啟動時間30～40s，后把驅(qū)動電機改為850kW.采用 變頻調(diào)速裝置，利用該裝置的特點，只需按風(fēng)機熱態(tài)參數(shù)選擇驅(qū)動電機容量就可以了，體現(xiàn)了明顯的節(jié)能效果。 4 結(jié)論 �。�1） 常年帶負(fù)荷具有一定出力余量的電廠鍋爐離心通風(fēng)機，特別是調(diào)峰機組的風(fēng)機，采用變速調(diào)節(jié)經(jīng)濟效益是值得肯定的。以選用效率高、性能好和節(jié)電效果好的變頻調(diào) 速裝置最好；變頻調(diào)速技術(shù)用于風(fēng)機控制能獲得良好的運行性能和顯著的節(jié)能效果。隨著電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)的提高，變頻調(diào)速技術(shù)將會得到廣泛的應(yīng) 用。 （2）采用何種變速調(diào)節(jié)方式才能最大程度的節(jié)能，這需要具體問題具體分析來解決。電廠生產(chǎn)的重要性和特殊性要求風(fēng)機的調(diào)速裝置不僅 要有良好的經(jīng)濟效益，而且要有足夠的安全可靠性。要進一步深入開展電廠離心通風(fēng)機變速調(diào)節(jié)研究，先要通過實驗室的試驗研究，選出適合不同負(fù)荷類型的最佳調(diào) 節(jié)方案，再通過工業(yè)性試驗，考察其安全可靠性和經(jīng)濟性，進而完善調(diào)節(jié)系統(tǒng)，解決其對整體系統(tǒng)帶來的附加問題，使之能在電廠中廣泛采用，達到節(jié)電節(jié)能的目 的。 參 考 文 獻 [1] 湯蘊繆，史乃，沈文豹.電機理論與運行 （上冊）.水利電力出版社，1983. [2] 鄭文忠，張良斗.離心式風(fēng)機采用變速調(diào)節(jié)試驗分析報告.華東電力試驗研究所，1984. [3] 續(xù)魁昌.風(fēng)機手冊.機械工業(yè)出版社，1999. [4] 劉家鈺.電站風(fēng)機改造與可靠性分析.中國電力出版社，2002. [5] 王賀芩，鄒文華，等.風(fēng)機變頻改造節(jié)能技術(shù)在火電廠的應(yīng)用.中國電力，2002
| 鍋爐風(fēng)機泵類負(fù)載變頻技術(shù)改造 |
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| 機泵類負(fù)載變頻技術(shù)改造的優(yōu)點 1、在風(fēng)機泵類負(fù)載運行中，其輸入的能量，約15~20%被電機和風(fēng)機(或電機和泵)本身所消耗，約35~50%被擋板或風(fēng)門節(jié)流所消耗。前者可通過采用高效電機及高效風(fēng)要來降低，后者則可通過采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量來取消。因為對風(fēng)機水泵來說，其軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比。所以,水簾風(fēng)機，如果通過調(diào)速將流量降到滿載時的80%，則所需軸功率可減少一半(理論上)。實踐及理論均已證明，采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量節(jié)電可達20%到60%。|MechNet|更多知識，請登陸中國機械專家網(wǎng)，.cn/ 2、多臺10噸或多臺20噸的鍋爐房，可安裝一套引風(fēng)機鼓風(fēng)機變頻驅(qū)動裝置。此裝置包括兩臺變頻器，一臺驅(qū)動引風(fēng)機，一臺驅(qū)動鼓風(fēng)機。這套變頻驅(qū)動裝置，可根據(jù)需要驅(qū)動任一臺鍋爐的引風(fēng)機和鼓風(fēng)機，而同時每臺鍋爐的引風(fēng)機和鼓風(fēng)機仍保留原有的工頻運行功能。一臺變頻驅(qū)動裝置可驅(qū)動鍋爐的臺數(shù)不超過三臺。 3、對于40噸以上的鍋爐，一般情況下一套變頻驅(qū)動裝置只驅(qū)動一臺鍋爐，且可保持原有的工頻運行功能。 4、鍋爐房的補水泵，可采用一般生活供水系統(tǒng)的變頻驅(qū)動裝置，一帶一或一帶多臺補水泵。與一般生活供水系統(tǒng)不同的是反饋量是上鍋筒的水位。 |
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收錄時間:2011年01月07日 17:32:40 來源:ccen 作者: |
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| 利德華福高壓變頻技術(shù)在錦西石化4#爐風(fēng)機節(jié)能改造中的應(yīng)用 |
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| 摘要： 本文通過對中國石油錦西煉油化工總廠熱電公司4#爐引、送、二次風(fēng)機的高壓變頻節(jié)能改造的先容，具體敘述了改造的目的、技術(shù)方案、改造過程和原理特性。具體分析了改造效果，特別是經(jīng)濟效果。最后闡明節(jié)能改造的意義，是企業(yè)由粗放型的治理向資源節(jié)約型治理轉(zhuǎn)變的有效途徑，是企業(yè)增效的新亮點。 關(guān)鍵詞：變頻 改造 節(jié)能 增效 1.前言 中國石油錦西煉油化工總廠熱電公司有75噸鍋爐3臺，220噸鍋爐3臺。其中1、2、3#爐是75噸鍋爐，4、5、6#爐是220噸鍋爐。6臺鍋爐全部采用了引風(fēng)、送風(fēng)和二次風(fēng)機，這些風(fēng)機的驅(qū)動電機是按照最大額定負(fù)荷設(shè)計的，而鍋爐一年中能在最大額定負(fù)荷段狀態(tài)下運行的時間卻很少，大部分時間運行在三分之二負(fù)荷段上。這樣，鍋爐對實際風(fēng)的需要量卻不是所設(shè)計的最大風(fēng)量，而應(yīng)該是隨著負(fù)荷改變而改變的變化風(fēng)量。為了滿足鍋爐對變化風(fēng)量的要求，我們傳統(tǒng)工藝一直采用調(diào)整風(fēng)道檔板開度的辦法，這種辦法能夠改變和調(diào)整風(fēng)量，卻無法調(diào)整驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和按比例節(jié)能，造成了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中能源的大量浪費和生產(chǎn)本錢的上升。 2.改造目的 為了降低生產(chǎn)本錢，降低能耗，適應(yīng)我國關(guān)于能源節(jié)約與資源綜合利用“十五”規(guī)劃的要求，采用低消耗、低排放、高效率的持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟增長模式，應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)來改造傳統(tǒng)工藝的技術(shù)缺憾。我公司經(jīng)過對低壓變頻技術(shù)的廣泛成熟的應(yīng)用，獲取了較大的節(jié)能效果和維護經(jīng)驗。隨著高壓變頻器技術(shù)產(chǎn)品的成熟與穩(wěn)定應(yīng)用，我們把這一節(jié)能成果又進一步擴大到了高壓電機上，并于2006年5月份對4#爐三臺風(fēng)機的驅(qū)動電動機進行了高壓變頻器改造。 3、4#爐風(fēng)機工作額定參數(shù)
3.1 變頻器的選型方案 由于高壓變頻改造所實施的具體方案與變頻器的選型有直接的關(guān)系,所以我公司首先進行了變頻器的選型考察，經(jīng)過仔細(xì)認(rèn)真地比較和公然招標(biāo)，最后國產(chǎn)產(chǎn)品??北京利德華福HARSVERT-A高壓變頻器以其優(yōu)良的質(zhì)量，齊全的技術(shù)性能和周到的售后服務(wù)一舉中標(biāo)。 3.2 主回路方案 根據(jù)我公司風(fēng)機負(fù)荷的重要性，我們決定采用的變頻控制為一拖一方案，就是一臺變頻器帶一臺風(fēng)機電機。為了增加運行的可靠性和安全性，又增設(shè)了工頻旁路回路。具體的設(shè)計方案如圖1所示：
上述方案為手動旁路的典型方案，要求QS2和QS3不能同時閉合，并在機械上實現(xiàn)安全互鎖。 為了實現(xiàn)對故障變頻器的保護，變頻器故障狀態(tài)下發(fā)出跳閘指令，對現(xiàn)場的高壓真空斷路器QF進行連鎖跳閘，以使變頻器斷開電源。同時三把刀閘都與斷路器QF電氣互鎖，只有在斷路器分離時才能操縱刀閘，保證了安全操縱。 3.3 控制方案 根據(jù)我公司的實際情況，我們對變頻器采用三種控制方案，分別是遠程DCS閉環(huán)自動控制、遠程DCS開環(huán)手動控制和就地手動控制。 3.4 冷卻方案 變頻器的工作過程是將交流電整流成直流電，再將直流逆變成交流的過程。在這一過程中，電子功率器件自身要發(fā)出一定的熱量（2%），這些熱量會使設(shè)備的溫度不斷上升，并燒損設(shè)備本身。為了使變頻器正常穩(wěn)定工作，就必須將變頻器發(fā)出的熱量及時排散掉。因此變頻器冷卻題目對變頻器運行的穩(wěn)定十分重要。經(jīng)過認(rèn)真的研究，我們采用了最簡單、最有效、最穩(wěn)定的冷卻方案??自然風(fēng)冷方案。就是在變頻器頂部安裝一個總風(fēng)道，用這個風(fēng)道將變頻器自身頂部的冷卻風(fēng)機從室內(nèi)吸進的自然空氣所帶的變頻器內(nèi)部熱量不斷地排放到室外。這種方案只做一個風(fēng)道，不增加任何轉(zhuǎn)動設(shè)備，因此簡單可靠，故障因素少。經(jīng)過在40℃室溫條件下做滿載散熱能力試驗，結(jié)果變頻器的溫度最高到68℃，與設(shè)計的最高溫升140度相比，結(jié)果是非常理想的。 4.變頻器的工作原理與特性 4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) HARSVERT-A系列6kV高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)見圖2，由移相變壓器、功率單元和控制器組成。每臺變頻器有21個功率單元，每7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。 4.2 功率單元結(jié)構(gòu) 每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)見下圖3，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得如圖4所示的波形。 4.3 輸進側(cè)結(jié)構(gòu) 輸進側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成42脈沖整流方式，這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)絡(luò)的電流波形，使其負(fù)載下網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。 另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規(guī)低壓變壓器，便于采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)。 4.4 輸出側(cè)結(jié)構(gòu) 參見圖2和圖3。輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可以得到如圖5所示的門路PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的盡緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造。同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。 當(dāng)某一個單元出現(xiàn)故障時，通過使圖3中的繼電器K閉合，可以將此單元旁路出系統(tǒng)而不影響其它單元的運行，變頻器可持續(xù)降額運行，如此可減少很多場合下停機造成的損失。
控制器核心由高速單片機來實現(xiàn)，精心設(shè)計的算法可以保證電機達到最優(yōu)的運行性能�？刂破鬟�包括一臺內(nèi)置的PLC，用于柜體內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理，以及與現(xiàn)場各種操縱信號和狀態(tài)信號的協(xié)調(diào)。增強了系統(tǒng)的靈活性。 控制器結(jié)構(gòu)上采用VME標(biāo)準(zhǔn)箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用FPGA、CPLD等大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。 另外，控制器與功率單元之間采用光纖通訊技術(shù)，低壓部分和高壓部分完全可靠隔離，系統(tǒng)具有極高的安全性，同時具有很好的抗電磁干擾性能。 5.改造效果 5.1 改造后的工藝效果 4#爐引、送、二次風(fēng)機高壓變頻改造后，將原風(fēng)道中用開度大小來調(diào)整風(fēng)道風(fēng)量的檔板開到了100%。這樣大大減小了風(fēng)的阻力損耗。另外完全改變了風(fēng)在管道中的振動頻率，由于風(fēng)機的驅(qū)動電機在變頻狀態(tài)下工作，工作頻率在不斷的變化中，使風(fēng)道的固有共振頻率很難與工作頻率一致，從而避免了共振現(xiàn)象的產(chǎn)生，解決了風(fēng)道在工頻狀態(tài)下振動大的題目。這樣風(fēng)道時常被振開裂的困難被自然解決了，也是我們此次改造的意外收獲。 5.2 改造后對電網(wǎng)的沖擊效果 當(dāng)電機通過工頻直接啟動時，它將會產(chǎn)生7-8倍的電機額定電流。這個電流值將大大增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機的壽命。而采用變頻后，電機實現(xiàn)了軟啟動，可以在零速零電壓啟動（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升），直到達到工作電流為止。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/f或矢量控制方式帶動負(fù)載進行工作，對電網(wǎng)幾乎沒有沖擊。 5.3 改造后的維護強度效果 采用變頻調(diào)速后，驅(qū)動電動機基本工作在30Hz到40Hz的頻率范圍內(nèi)，與工頻50Hz相比，降低了風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。另外啟動時的緩慢升速過程也使整套風(fēng)機機械設(shè)備的零部件、密封和軸承等的使用壽命大大延長。不用檔板調(diào)風(fēng)，調(diào)風(fēng)檔板的使用壽命大大延長，使檢驗維護工作量減少，更降低了檢驗工作強度和用度。 5.4 改造后的節(jié)能效果 我公司4#爐3臺風(fēng)機進行變頻調(diào)速改造后，在收到上述諸多改造工藝效果的同時，更獲得了重大的節(jié)能效果。詳見下列改造前后生產(chǎn)參數(shù)對照表，此表數(shù)據(jù)來源于改造前后的生產(chǎn)報表：
注：改造前功率因數(shù)為0.85；改造后功率因數(shù)為0.97。 從上表中數(shù)據(jù)可知，220噸鍋爐在從140噸到200噸運行過程中，三臺風(fēng)機的節(jié)電效果隨鍋爐負(fù)荷的增加而下降，隨鍋爐負(fù)荷的減小而上升。而我公司鍋爐每年中運行在140噸到150噸大約有8個月，運行在200噸大約有2個月，運行在180噸大約有1個月，檢驗時間大約有1個月。改造前4#爐每年三臺風(fēng)機用總電量約為1863.13387萬度（kW?h），改造后每年三臺風(fēng)機總用電量約為941.15169萬度（kW?h），故4#爐變頻改造后比改造前每年可節(jié)約電能約921.98219萬度（kW?h），節(jié)電率約為49.5%。也就是說，我們只用改造前50.5%的用電量就能完成改造前的生產(chǎn)任務(wù)。假如每度電銷售價格以0.45元計，那么我公司4#爐三臺風(fēng)機變頻改造后每年可節(jié)約的9219821.9度(kW?h)廠用電，相當(dāng)于節(jié)支414.89198萬元。在當(dāng)年逾額收回了投資本錢，之后可每年為我廠節(jié)支414.9萬元。 6.結(jié)束語 4#爐三臺風(fēng)機的高壓變頻節(jié)能改造，是我們總廠2006年的一項重要改造項目。是我們企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)濟治理意識的前瞻性體現(xiàn)，是企業(yè)由粗放型治理向資源節(jié)約型治理過渡的具體舉措，是我廠在高壓變頻節(jié)能改造方面邁出的又一具有實質(zhì)性意義的一步。其改造后的工藝效果和節(jié)能效果極大地鼓舞了公司全體職工的工作積極性，有效激發(fā)了職工對節(jié)能工作重要性的熟悉。其經(jīng)濟效果之明顯，已經(jīng)成為我們企業(yè)增效的新亮點。同時說明我們企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的潛力是巨大的，我們在變頻節(jié)能改造的道路上還有很長的路要走，還有很多的工作要做。 參考文獻： 北京利德華福電氣技術(shù)有限公司 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)HARSVERT-A系列技術(shù)手冊 作者簡介： 張文鴻，男，1966年10月出生，1990年畢業(yè)于沈陽高等電力�？茖W(xué)校。在中國石油錦西煉油化工總廠熱電公司電氣車間用風(fēng)機工作，電氣工程師。技術(shù)成果有高壓靜電除塵器頂部振打監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用等。負(fù)責(zé)4#爐高壓變頻器的整套控制和現(xiàn)場安裝設(shè)計，施工安裝及調(diào)試的全部工作。 中國石油錦西煉油化工總廠熱電公司 張文鴻 |
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