>一、工程說明

　　眉山金杯化工離心式造氣風(fēng)機(jī)，在2005年2月份投入運(yùn)行后，因?qū)嶋H工況為三臺(tái)爐輪流吹風(fēng)，閥門啟停頻繁，電機(jī)電流波動(dòng)大；閥門全關(guān)時(shí)又有憋壓喘氣現(xiàn)象，使得機(jī)械磨損嚴(yán)重，又消耗了大量電能。

　　針對(duì)此離心式風(fēng)機(jī)工作現(xiàn)狀，我公司從機(jī)械、控制兩方面著手制定改造方案：

　　首先對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥門進(jìn)行改造，在進(jìn)風(fēng)口加裝偏心配重閥門，采用合理配重，使其在吹風(fēng)閥門打開時(shí)在離心力作用下自動(dòng)開啟，在吹風(fēng)閥門全關(guān)時(shí)在配重的作用下自動(dòng)關(guān)閉（亦可采用液壓工程）。

　　其次在控制環(huán)節(jié)本工程采用閉環(huán)控制方式，通過壓力傳感器采集出口風(fēng)壓至變頻器，通過變頻器的PID回路調(diào)節(jié)，調(diào)整輸出到電機(jī)的電壓、頻率參數(shù)，從而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到出口風(fēng)壓恒定的目的。在吹風(fēng)閥門全關(guān)時(shí)風(fēng)管壓力升高，變頻器改變輸出到電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源參數(shù)，降低電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使出口風(fēng)壓下降至設(shè)定值，輸入電流大幅下降，從而節(jié)省了工程能耗。反之吹風(fēng)閥門打開時(shí)，風(fēng)管壓力降低，變頻器改變參數(shù)，提高電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)壓上升至設(shè)定值，從而保證了吹風(fēng)時(shí)對(duì)工程風(fēng)壓的要求。

　　本變頻控制改造示意圖如下：

二、效益分析

　　1.節(jié)電降耗效果顯著，可以節(jié)能15%-25%左右。以250KW電機(jī)為例，現(xiàn)工作電流為320A，則年節(jié)約電費(fèi)見下表:

注1：用電度數(shù)計(jì)算公式：

380V（電壓）×320A（電流）×0.89(功率因數(shù))×1.732×24(小時(shí))×330(年工作天數(shù))=1485000度

注2：電費(fèi)按每度0.33元計(jì)算：

1485000×0.33=490050元

2. 解決了閥門全關(guān)時(shí)的憋壓喘氣現(xiàn)象，機(jī)械磨損減小。

3. 由于采用了閉環(huán)控制方式，工程穩(wěn)定性及控制精度相應(yīng)提高

一、概述

　　遼源熱電有限責(zé)任公司共兩臺(tái)100MW汽輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量200MW，主機(jī)、主爐設(shè)備，全部從俄羅斯引進(jìn)，輔機(jī)為國(guó)產(chǎn)設(shè)備，第一臺(tái)發(fā)電機(jī)組于2000年12月并網(wǎng)發(fā)電，第2臺(tái)發(fā)電機(jī)組于2001年10月并網(wǎng)發(fā)電。

　　廠內(nèi)建有一座220KV變電站，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)所發(fā)電量，除廠用外，通過兩條220KV線路送入工程。兩臺(tái)機(jī)組相繼投產(chǎn)后，廠用電率居高不下，占發(fā)電量的 13%左右。因此，在2000年初，公司領(lǐng)導(dǎo)班子決定，一定要在節(jié)能降耗和新廠穩(wěn)定生產(chǎn)上下大功夫，花大氣力，在穩(wěn)定生產(chǎn)和節(jié)能降耗方面做好工作。

　　高壓變頻技術(shù)隨著功率元器件耐壓等級(jí)的提高和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的日趨成熟，在電廠的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，節(jié)能效果及控制水平已被電力工程所認(rèn)識(shí)。但在高電壓、大功率的設(shè)備上應(yīng)用，我公司之前沒有嘗試，省內(nèi)一些兄弟單位一樣沒有應(yīng)用過，基本沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)。

　　在2002年初，我們組織專業(yè)人員對(duì)國(guó)內(nèi)外高電壓、大功率的變頻器這一新技術(shù)進(jìn)行了考查、論證。既考察了國(guó)產(chǎn)的高壓大功率變頻器應(yīng)用情況，也考察、論證了進(jìn)口的高電壓大功率的變頻器應(yīng)用業(yè)績(jī)。最后得出結(jié)論：國(guó)產(chǎn)高電壓、大功率變頻調(diào)速裝置，完全能夠適應(yīng)我公司設(shè)備，具體如下幾點(diǎn)：

　　1、 產(chǎn)品備件采購(gòu)方便。
　　2、 售后服務(wù)及時(shí)、周到。
　　3、 變頻器計(jì)算機(jī)軟件全部漢化，人機(jī)界面比較友好，易于掌握。
　　4、 國(guó)產(chǎn)大功率變頻器應(yīng)該說不比進(jìn)口的性能差，有的方面還優(yōu)于進(jìn)口的變頻器。如一些進(jìn)口的變頻器上，工控機(jī)仍是一些16位的單片機(jī)控制，且顯示器全部是英文代碼顯示，既不直觀又不易掌握。
　　5、 造價(jià)比進(jìn)口的低：公司決定在2號(hào)爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)上進(jìn)行高壓變頻改造，并作了性能及價(jià)格的比較。

通過招標(biāo)形式，我公司選用了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT－A06/130型高壓變頻器兩臺(tái)，于2002年6月28日簽訂了技術(shù)協(xié)議。設(shè)備于2002年8月到貨并開始安裝、調(diào)試，9月10日正式投入運(yùn)行，現(xiàn)已累計(jì)運(yùn)行2個(gè)多月，各運(yùn)行參數(shù)均正常，與原有DCS工程接口通訊，方便遠(yuǎn)方控制及就地操作，方便可靠，而且節(jié)能效果十分顯著。

二、改造過程及控制方式的選擇

　　我公司2號(hào)爐及引風(fēng)、變頻器技術(shù)數(shù)據(jù)如下：
　　1、 鍋爐
　　　　型號(hào)：E－420－13.7－560KT 　　　　飽和溫度：346℃
　　　　額定蒸發(fā)量：420　t/h 　　　　　　 給水溫度：228℃
　　　　汽包工作壓力：15.7Mpa 　　　　　　排煙溫度：138℃
　　　　過熱器出口蒸汽溫度：560℃
　　　　廠家：俄羅斯西伯利亞動(dòng)力機(jī)械公司

　　2、 引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)
　　　　電機(jī)型號(hào)：Y1000－8/1180
　　　　額定電壓：6000V
　　　　額定功率：1000KW
　　　　額定電流：119A
　　　　額定轉(zhuǎn)速：743r/min
　　　　絕緣數(shù)級(jí)：F級(jí)
　　　　接線方式：Y接
　　　　制造廠家：沈陽電機(jī)廠

　　3、 2號(hào)爐1、2號(hào)引風(fēng)機(jī)變頻器設(shè)置
　　　　變頻器型號(hào)：HARVEST－A06/130
　　　　輸出電壓：0－6000V
　　　　額定電流：130A
　　　　輸出頻率：0.5－50HZ連續(xù)可調(diào)
　　　　制造廠家：北京利德華福電氣技術(shù)有限公司

　　火力發(fā)電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)是鍋爐助燃的主要部分，將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)靜電除塵器、煙囪排除的動(dòng)力設(shè)備。在鍋爐燃燒負(fù)荷變化時(shí)，保證爐堂負(fù)壓、煙氣氧量及相應(yīng)汽溫、汽壓，需要及時(shí)的調(diào)整吸風(fēng)量。以前2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)采用調(diào)整引風(fēng)機(jī)檔板，靠節(jié)流損失改變吸風(fēng)量，浪費(fèi)了大量的電能。采用高電壓大功率變頻器來控制引風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，只是通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速n來實(shí)現(xiàn)的。由轉(zhuǎn)速公式可知 ：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

n=60f ＊（1-S） /2P

其中：S－ 轉(zhuǎn)差率
　　　n－ 轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）
　　　f －電流頻率
　　　2p－電機(jī)的機(jī)對(duì)數(shù)

　　可見，只要改變電機(jī)的電流頻率f，就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，高電壓大功率變頻器通過控制IGBT（絕緣柵雙極型電力場(chǎng)效應(yīng)管）的導(dǎo)通和關(guān)斷，使輸出頻率連續(xù)可調(diào)。而且是隨著頻率的變化，輸出電流、電壓變化及功率變化，即達(dá)到了負(fù)荷大時(shí)轉(zhuǎn)速大，輸出功率大，負(fù)荷小時(shí)轉(zhuǎn)速小，輸出功率也小，因此變頻器的節(jié)能是最科學(xué)合理的。

　　為了使引風(fēng)機(jī)在變頻器故障時(shí)也能夠運(yùn)行，變頻器設(shè)置了手動(dòng)工頻旁路功能，即當(dāng)變頻器故障時(shí)使電機(jī)脫離變頻器，將引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)到工頻狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。如下圖：

高壓變頻調(diào)速工程

　　我們?cè)谶x用工頻旁路工程時(shí)，沒有采用自動(dòng)工頻旁路工程，是因?yàn)樽詣?dòng)工頻旁路工程要采用真空接觸器，原件較多，因此，故障點(diǎn)要多，容易引發(fā)吸風(fēng)機(jī)故障。

　　在與原DCS操作工程接口時(shí)，因高壓變頻器的各控制信號(hào)及故障信號(hào)的輸出是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)（開關(guān)量）和模擬信號(hào)（4-20mA電流源信號(hào)），因此與DCS工程可直接連接，接口連接十分方便。

通風(fēng)降溫系統(tǒng)
廠房降溫
廠房負(fù)壓風(fēng)機(jī)

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