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高壓變頻裝置在送吸風機上的應(yīng)用及留意事項 |
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作者：姚嵐 劉文忠 |
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摘要：先容了完美無諧波變頻器的工作原理及在送吸風機上的應(yīng)用，對變頻器安裝、調(diào)試等階段中出現(xiàn)的題目進行了討論并提出建議。實踐證實，電機變頻調(diào)速是有效的節(jié)電措施。
關(guān)鍵詞：風機；高壓變頻器；調(diào)速；節(jié)能
Abstract:The paper introduces the working principle of perfect and no harmonic inverter and the application on fans. It also recounts the questions in the period of designing, putting into commission and other period , and raises recommends . Practice proves that is the effective means to adopt highvoltage inverter to adjust speed.
Keywords:fan；high voltage inverter;speed adjustment;energy saving
1 風機概述
河北馬頭電力股份有限公司8號機組容量為200 MW，鍋爐配離心式送吸風機各2臺，主要參數(shù)見表1。風機采用傳統(tǒng)的擋板調(diào)節(jié)來控制風量，風道壓流損失較大，是一種經(jīng)濟效益差、耗能大、維護難度大的調(diào)節(jié)方式。風機廠用電率約為2.1%，負荷低時耗電率會更高。因此2004年底機組大修時，決定對8號爐送吸風機進行調(diào)速控制改造，降低能耗，同時配合機組的DCS改造，改善風機的調(diào)節(jié)性能，穩(wěn)定鍋爐的燃燒，進步經(jīng)濟效益。
通過對斬波內(nèi)饋、變頻和液力偶合器等各種調(diào)速方式的比較，終極選用變頻調(diào)速方式，通過招標確定采用羅賓康公司多重化結(jié)構(gòu)、36脈沖高-高電壓源型、完美無諧波變頻裝置，容量與送吸風機配套，分別為1 750和2 000 MV?A。這樣可以保證原送吸風機及電動機基礎(chǔ)不變，只在原斷路器和電動機之間串進變頻裝置即可。
2 高壓變頻裝置的應(yīng)用情況
2.1變頻調(diào)速的基本原理
異步電動機的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f、轉(zhuǎn)差率s、電機磁極對數(shù)p 3個參數(shù)有關(guān)，即n=60f/p×(1s)。變頻調(diào)速是通過改變電源頻率f來調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的�？梢钥闯�，n 與f之間為線性關(guān)系，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍寬。對于風機，由氣體動力學理論可知，氣體流量與風機轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風機的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速二次方成正比，而其軸功率則與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當轉(zhuǎn)速減小時，電機的輸出功率將以三次方下降，節(jié)電效果非常明顯。
2.2變頻系統(tǒng)構(gòu)成
2.2.1變頻部分
由控制機柜、功率單元柜組成。安裝在輸出功率單元內(nèi)的單元控制板通過光纖與控制柜內(nèi)的數(shù)字調(diào)制器通訊。所有板的控制電源由單元控制板上的開關(guān)電源提供。
2.2.2輸進隔離變壓器部分
6 kV輸進、輸出電源均從此柜引出，變壓器共有18個二次繞組，采用延邊三角形接法, 分為6個不同的相位組, 互差電角度30 °。
2.2.3 旁路單元
由旁路單元柜構(gòu)成，內(nèi)部設(shè)置進出線及旁路刀閘，出線刀閘與旁路刀閘實現(xiàn)互鎖，當變頻裝置故障時，可以不影響風機的工頻運行。送吸風機變頻裝置一次系統(tǒng)構(gòu)成見圖1。
2.2.4I/O部分
與DCS及高壓開關(guān)接口的控制回路，包括模擬量輸進/輸出如轉(zhuǎn)速給定、變頻器輸出電流和輸出功率等，開關(guān)量輸進/輸出，如變頻器啟停、變頻器異常報警和跳閘等信號�？梢詫崿F(xiàn)風機的遠方順啟、順停及調(diào)速控制。
2.3 多功率單元串聯(lián)變頻裝置的工作原理
6 kV變頻裝置共有18個單元，每6個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相，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)見圖2。整流橋采用三相不可控全橋，逆變部為基本的交-直-交單相逆變電路，通過IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，即脈沖寬度調(diào)制，通過控制電力電子器件的通、斷時間及通斷次序?qū)⒅绷麟妷恨D(zhuǎn)換為一系列寬度不等的矩形電壓脈沖。
6 kV電網(wǎng)電壓經(jīng)輸進隔離變壓器的18個二次線圈，移相降壓后給各功率單元供電，形成36脈沖的二極管整流電路結(jié)構(gòu)，總的輸進諧波電流失真很低；逆變器采用多電平移相式PWM技術(shù),每個功率單元額定電壓630 V，每相6個，因此相電壓為3 780V，對應(yīng)的線電壓為6 600 V，相鄰功率單元的輸出端串聯(lián)起來，形成Y型結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。
由于給功率單元供電的輸進變壓器二次線圈互相存在一個相位差，實現(xiàn)了輸進多重化，由此可大大減弱電網(wǎng)側(cè)電流諧波，功率因數(shù)可達0.95以上。變頻器輸出側(cè)多重化，可以在不加濾波器的情況下，將輸出電壓諧波控制在2%以內(nèi)，輸出近乎完美的正弦波，滿足普通異步電機的需要。
2.4變頻裝置的運行情況
隨8號機組大修后啟動運行， 8號爐送吸風機全部投進變頻運行，斷路器K1、K2在合位，工頻旁路刀閘K3在斷開位置。當變頻器發(fā)生故障或檢驗需要倒為工頻旁路運行時，應(yīng)先將變頻器停運，將對應(yīng)的6 kV開關(guān)停電后才能進行工頻旁路刀閘的倒換,嚴禁在運行中進行方式倒換。變頻器出線刀閘K2與工頻旁路刀閘K3之間裝有機械閉鎖。
為進步機組自動化程度、減輕運行職員的勞動強度，機組啟動與停止均執(zhí)行順控功能。如吸風機啟動步序為：關(guān)吸風機進口擋板；變頻器速度給定值即是設(shè)定的最低轉(zhuǎn)速；啟動吸風機6 kV開關(guān)；延時3 s啟動吸風機變頻器；延時5 s后開啟擋板至100%。風機停運的順序則與上述過程相反，且采用變頻器受控停車方式，在150 s內(nèi)電動機轉(zhuǎn)速即可下降到零。受控停車時間的是非與風機停運前負荷狀況有關(guān)。送吸風機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可以根據(jù)爐膛負壓的變化自動進行。
8號發(fā)電機負荷為160 MW，送吸風機變頻運行期間，對6 kV?A、B段母線的電壓畸變率THDu進行了丈量，最大電壓總諧波畸變率為0.6%，滿足國家標準GB/T 145491993《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定：電壓限值為6 kV的電網(wǎng)，電壓總諧波畸變率THDu不大于4%。
3 變頻裝置安裝、調(diào)試及使用中的留意事項
3.1安裝
變壓器柜和變頻柜之間的接線數(shù)目繁多，在廠家組裝后整體運輸至現(xiàn)場，不得再拆開安裝，每套變頻裝置的綜合尺寸為4 877 mm×1 219 mm×2 664 mm(長×寬×高)，整體安裝很困難，為此將變頻器樓一層北側(cè)墻面全部拆除，從此處運進變頻器，動用鏟車、吊車將變頻器運至小間內(nèi)，終極配合使用滾杠、導鏈、千斤頂?shù)裙ぞ邔⒆冾l器固定在基礎(chǔ)上。假如要為安裝變頻裝置重新蓋樓，則應(yīng)先將變頻器固定，再蓋樓。
此外可以在商談技術(shù)協(xié)議時直接提出現(xiàn)場安裝時必須拆開進行，也是解決安裝困難的一個辦法，目前國內(nèi)的高壓變頻器生產(chǎn)廠家可以做到分體安裝。
3.2保護配置
變頻器本身配置了過壓、欠壓、過流、變壓器過載保護等，能夠滿足電動機的需要，改造前配置的電動機差動保護等也就失往了意義。但對6 kV電源開關(guān)到變頻器的電纜及變頻器輸進變壓器應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護和過流保護，保護定值的整定計算則不能按躲過變壓器勵磁涌流的原則，由于變頻器功率單元中的電容器對變壓器的充電電流影響很大，速斷定值應(yīng)按8～10倍的變壓器額定電流整定。
3.3變頻裝置的冷卻
變頻裝置中的輸進隔離變和功率單元為高發(fā)熱量電氣設(shè)備，因此其冷卻系統(tǒng)就顯得尤為重要。冷卻系統(tǒng)有開啟式和密封式2種方式，開啟式系統(tǒng)要求在機柜的風機上裝有風道，與室外自然風進行交換。一般情況下電廠的環(huán)境惡劣，最好選用密閉內(nèi)循環(huán)方式，可以不必安裝風道，按設(shè)備發(fā)熱量配置足夠冷卻容量的空調(diào)即可，但要求變頻器控制樓密封較好，并要留意，冬季時由于室外溫度很低，室外機結(jié)霜嚴重，主機無法啟動，這時可以將空調(diào)的主機散熱風扇停運一臺或空調(diào)輪換運行。
4 經(jīng)濟效益分析
4.1直接經(jīng)濟效益分析
送吸風機變頻運行后，風機的廠用電率由改造前的2.1%降低至1.1%。在發(fā)電機負荷為140 MW、160 MW、200 MW負荷下進行了工頻和變頻狀態(tài)的能耗測試，測試結(jié)果見表2。按8號機組全年運行300 d計算，在上述工況下，變頻較工頻年節(jié)電分別為1 441.45、1 322.60、1 104.62萬kWh。若 8號機組全年均勻負荷率為85%，計算年節(jié)電約為1 270萬kWh。按公司上網(wǎng)電價0.27元/kWh計算，其直接經(jīng)濟效益為342.9萬元，2年多即可收回全部投資。
4.2間接經(jīng)濟效益
a. 電動機實現(xiàn)了軟啟動、電動機啟動電流從零開始平滑上升，避免了改造前工頻啟動時大電流對電動機、電纜及開關(guān)等設(shè)備的不利沖擊，減少設(shè)備的維護用度，延長電動機等設(shè)備的使用壽命。
b. 風機低速運行時，消除了喘振現(xiàn)象，風機運行平穩(wěn)，減輕了風機葉輪及軸承等部件的磨損，進步設(shè)備供電的可靠性。
c. 變頻運行時，風機進口擋板全開，減輕了風道的振動和磨損，同時也大大減少了擋板的維護量。
5 結(jié)束語
隨著電力體制改革和競價上網(wǎng)的不斷深進，降低發(fā)電本錢，進步設(shè)備運行的可靠性成為進步市場競爭力的主要手段。高壓變頻調(diào)速控制為高壓電動機的節(jié)能改造提供了可靠的技術(shù)，改造后良好的節(jié)能效果可帶來可觀的經(jīng)濟效益，因而具有廣闊的推廣應(yīng)用價值。
參考文獻
［1］李遵基.中壓變頻器在火力發(fā)電廠送風機控制中的應(yīng)用［J］.中國電力，2000，（6）.
［2］胡松如，李遵基.高壓變頻調(diào)速控制節(jié)能原理分析［J］.中國電力，2003，（1）.(end)
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收錄時間:2011年01月25日 16:41:02 來源:姚嵐 劉文忠 作者:
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能源危機、環(huán)境危機、可持續(xù)發(fā)展直接將新能源問題推到了一個新高點。中國的高速發(fā)展，使得能源需求巨大，國內(nèi)能源供不應(yīng)求，需從國外購買的越來越多；在2009年12月召開的哥本哈根會議上，中國承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費的比重達到15%左右；溫家寶總理在今年兩會所作的政府工作報告中明確提出，要積極發(fā)展新能源和可再生能源。保障能源供應(yīng)、實現(xiàn)減排承諾，新能源成為可以兩頭討好的“香餑餑”。政策的天平也開始向新能源傾斜，企業(yè)的發(fā)展也開始向新能源靠近。裝備制造業(yè)在這樣的大環(huán)境趨勢下，也應(yīng)該走新能源發(fā)展道路。
政策支持
近年來，加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為各國能源替代戰(zhàn)略的重點。特別是在國際金融危機的背景下，各國更是把發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)作為推動經(jīng)濟復蘇的重要舉措之一。中國也不例外。通過實施各種扶持政策，中國的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度正在日益加快。
“新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”，規(guī)劃期為2011-2020年。該規(guī)劃經(jīng)過多次的修改，完善，目前已經(jīng)形成定稿，并已通過發(fā)改委的審批，將按照有關(guān)程序上報國務(wù)院。改規(guī)劃只要新興能源產(chǎn)業(yè)。發(fā)展規(guī)劃將投資5萬億。裝備制造如能做好新能源的改造，必能從這5億投資中分得一杯羹。
為進一步調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，寧夏出臺了《關(guān)于加快新能源裝備制造業(yè)發(fā)展的意見》，意見中明確規(guī)定：對新能源裝備制造成套企業(yè)和關(guān)鍵部件專業(yè)制造企業(yè)，從生產(chǎn)之日起8年內(nèi)，免征所得稅地方部分；增值稅地方部分列支返還給企業(yè)，用于技術(shù)進步和項目改造；專業(yè)化協(xié)作配套企業(yè)為主機企業(yè)配套的產(chǎn)品，增值稅地方部分列支返還給企業(yè)，用于企業(yè)積累和發(fā)展。
廣東省中山市把新能源產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展主攻方向和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口，制定了《中山市新能源節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和實施方案，設(shè)立1億元新能源扶持資金，重點發(fā)展風電裝備、LED照明、新能源汽車動力和控制系統(tǒng)、太陽能設(shè)備、生物質(zhì)能設(shè)備制造和節(jié)能服務(wù)六大產(chǎn)業(yè)。”
2009年出臺的《四川省裝備制造業(yè)調(diào)整和振興行動計劃》，提出發(fā)展8條重點產(chǎn)品鏈，其中大型清潔高效發(fā)電成套設(shè)備排在首位，要求通過推進核電成套設(shè)備的國產(chǎn)化與自主化進程，加快風電整機生產(chǎn)和關(guān)鍵零部件研制，生產(chǎn)巨型水電機組，開發(fā)大容量、高參數(shù)、高效低耗、低污染和自動化控制程度高的火電機組，引進消化太陽能發(fā)電技術(shù)、研發(fā)太陽能發(fā)電成套設(shè)備等，到2011年，全省形成完善的大型清潔高效發(fā)電設(shè)備研制生產(chǎn)體系。
地方發(fā)展新能源情況
中山新能源突圍3年產(chǎn)值將達千億
擁有26個國家級產(chǎn)業(yè)基地的中山市，被譽為“制造之城”。然而，與珠三角諸多城市一樣，中山的傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級問題日益迫切。
這座以制造燈飾、五金、服裝等聞名海內(nèi)外的城市，開始轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展方向，新能源產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)等先進制造業(yè)成為主角。2009年中山市新能源產(chǎn)業(yè)基地集聚120多家企業(yè)，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值300億元，預計3年可達1000億元規(guī)模。
酒泉發(fā)展新能源裝備制造業(yè)
風電裝備制造業(yè)的異軍突起，為肅州區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展注入了強大動力，使全區(qū)工業(yè)格局發(fā)生重大變化，經(jīng)濟整體進入以工業(yè)為主導的超常規(guī)、跨越式發(fā)展的新階段。新能源裝備制造業(yè)的崛起，也帶動了肅州區(qū)餐飲、住宿、物流等第三產(chǎn)業(yè)。
風電裝備制造大龍頭企業(yè)的入駐也大大帶動了產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。目前，產(chǎn)業(yè)園入駐的22家風電裝備制造企業(yè)中，有上市公司13家、中央企業(yè)8家，其中國內(nèi)風機總裝排名前三的華銳科技、金風科技、東汽集團和葉片制造排名前三的中復連眾、中航惠騰、中材科技等企業(yè)全部落戶園區(qū)。這些企業(yè)建成投產(chǎn)，又吸引了機艙罩、法蘭輪轂、變壓器、電線電纜等一大批配套項目入駐園區(qū)，目前園區(qū)已初步形成產(chǎn)業(yè)集群。
酒泉豐富的風能資源的開發(fā)利用，不僅讓酒泉開創(chuàng)了我國大規(guī)模開發(fā)風力發(fā)電的先河，還讓酒泉成為國家重點新能源裝備制造基地。
山東三年投入12億支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2010年4月，在濟南召開的全國人大環(huán)資委循環(huán)經(jīng)濟調(diào)研匯報會上提出，從今年起山東省將進一步加大對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投入力度，省級每年安排4億元，3年共安排12億元，重點支持太陽能光熱及光伏利用、風力發(fā)電、生物質(zhì)能利用、地源熱泵等清潔能源示范項目。
企業(yè)發(fā)展新能源情況
北汽福田長沙新建新能源車生產(chǎn)基地
北汽福田將把20萬輛新能源車“開”進長沙。19日，北汽福田投資32億元新建10萬輛中重卡及10萬輛皮卡和SUV生產(chǎn)基地項目在長沙正式簽約。項目計劃2010年10月動工建設(shè)，2011年實現(xiàn)投產(chǎn)。北汽福田長沙汽車廠總產(chǎn)能由此將達到30萬輛，銷售收入將突破300億元。陳潤兒、陳叔紅、陳肇雄等省領(lǐng)導出席簽字儀式。
方圓支承進入新能源收獲期
風電領(lǐng)域：一個兆瓦級以上風機需4個精密級回轉(zhuǎn)支承與之配套(1個偏航支承和3個變槳支承)，這4個支承在風機總成本中占比約5.9%，按保守的每套風機用支承組平均30萬元售價估算，2010年該領(lǐng)域市場容量則接近57億元，2011年則有望過接近100億元，而隨著公司新募投項目的逐步達產(chǎn)，公司風電接單能力將出現(xiàn)爆發(fā)增長。
太陽能領(lǐng)域：“追日型”太陽能發(fā)電設(shè)備的工作效率要高于固定型設(shè)備25-35%，是當今世界太陽能開發(fā)利用的主要趨勢，其工作主要依靠“回轉(zhuǎn)支承”的傳動來完成，這為小型回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)品創(chuàng)造了巨大的市場空，2010年一季度以來，公司在太陽能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域訂單也呈現(xiàn)顯著的恢復性增長。
中聯(lián)重科多款新能源純電動環(huán)衛(wèi)車蓄勢待發(fā)
2010年6月，在中聯(lián)科技園內(nèi)，總能看見一輛輛外形精致小巧、色彩清新靚麗的環(huán)衛(wèi)車輛不停地穿梭于試驗場地之間，這些新產(chǎn)品就是中聯(lián)重科環(huán)衛(wèi)機械公司最新研發(fā)的新能源環(huán)衛(wèi)車，該系列產(chǎn)品外形輕巧簡潔，操作靈活方便，不僅能大幅度提高城市環(huán)衛(wèi)機械化、自動化的作業(yè)范圍，作業(yè)效率也能獲得大幅度提升，具有相當廣闊的市場前景。
這些新能源環(huán)衛(wèi)車已順利通過了國家級質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的定型試驗，這標志著環(huán)衛(wèi)機械公司正式邁開了新能源環(huán)衛(wèi)車輛產(chǎn)品系列化的步伐。
陜汽：新能源技術(shù)讓重型商用車“輕”型化
對于競爭激烈的中國重型商用汽車行業(yè)，陜汽集團2047輛的銷量似乎是一個可以忽略不計的微小份額，但是在以CNG（壓縮天然氣技術(shù)）、LNG（液化天然氣技術(shù)）為代表的新能源重型商用車市場，這一數(shù)字卻意味著95％以上的保有份額。
早在1999年，陜汽就聯(lián)合國內(nèi)知名大學科研機構(gòu)開始了柴油—天然氣雙燃料、CNG、LNG車型的研發(fā)，并開發(fā)出柴油—天然氣雙燃料城市環(huán)�？蛙嚒NG重型牽引車、LNG重型載貨車等多項技術(shù)和產(chǎn)品；從2005年開始，陜汽集團根據(jù)市場需求聯(lián)合西安交通大學、長安大學等重點院校，在國內(nèi)率先著手基于單一燃料天然氣發(fā)動機的重型商用車研制工作，不僅積累了寶貴的研究經(jīng)驗，而且還自主培育了一支日漸壯大的新能源汽車研發(fā)團隊，為新能源商用車的創(chuàng)新突破奠定了堅實的研發(fā)基礎(chǔ)。
各地方以及各企業(yè)對新能源的發(fā)展很重視，對新能源裝備制造業(yè)也很重視。新能源動力是今后裝備制造業(yè)的發(fā)展方向，現(xiàn)在無論是從政策上還是企業(yè)實際開發(fā)應(yīng)用中都在大力推廣新能源，裝備制造業(yè)也需要朝這個方向發(fā)展。
酒店廚房等排油煙風機的選擇
首先，對于室內(nèi)直排油煙的廚房(即排風口在室內(nèi)墻上)，可以根據(jù)油煙大小選擇上海應(yīng)達SF型軸流風機或FA型排氣風扇。
其次，對于油煙大，且油煙需要經(jīng)由長管道，并管道里有打彎處理的廚房，強烈建議使用SYDF-B前傾寬葉廚用離心風機,CF4-82廚房專用排油煙風機。其葉片寬大，便于清理油污，而且噪聲低，外形美觀大方。不失為酒店廚房排油煙的最佳選擇。SYDF11-65低噪聲環(huán)保型離心風機也很實用)，這是因為離心風機的壓力較軸流風機大，且油煙不經(jīng)過電機，對電機的保養(yǎng)和換洗更容易�！�
最后，建議油煙強烈的廚房選用以上兩種方案并用，效果更佳
大型建筑物及生活娛樂場所的通風
對于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK廳等高檔場所通風，就不適宜用常規(guī)風機了。
首先，對于小室的通風，使通風管道連接中央通風管的房間，可以在兼顧外觀與噪聲基礎(chǔ)上，選擇SF系列小型軸流風機，或SYDF超靜音風機箱。它體積小，塑料或鋁制外觀，低噪聲與高風量并存。
其次，對風量與噪聲要求更嚴格的角度說，風機箱是最好選擇。箱體內(nèi)部有消音棉，外接中央通風管道后可以達到減噪的顯著效果。建議選用上海應(yīng)達HTFC消防通風兩用柜式離心風機或SDKT空調(diào)風機。
最后，對于健身房的室內(nèi)吹風，務(wù)必選則大風量的FR型工業(yè)電風扇，而非SF型崗位式軸流風機。工業(yè)扇外形美觀，且安全性好。
工礦企業(yè)廠房通風設(shè)備倉庫的通風
首先，看倉儲貨品是否是易燃易爆貨品，如：油漆倉庫等，必須選擇防爆系列風機�？蛇x擇上海應(yīng)達dwt防腐防爆風機，或4-72防爆離心風機，T35-11防爆軸流風機。
其次，看倉庫空氣所需換氣量的大小。根據(jù)流量選擇合適的產(chǎn)品，如大流量的4-72離心風機，SF低噪聲崗位式，、管道式、壁式軸流風機。小風量的FA壁式排氣扇。
據(jù)悉，近日，湖州市疾控中心加強了公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生檢測評價工作。目前已完成35家公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生檢測，檢測覆蓋面和數(shù)量均達往年之最。
從檢測結(jié)果顯示，多數(shù)單位集中空調(diào)通風系統(tǒng)存在不同程度污染、自身管理制度、清洗消毒措施不落實等衛(wèi)生安全隱患。684件檢測樣品中，合格619件，總合格率為90.50%。檢測超標項目主要為風管內(nèi)表面積塵量，合格率為77.27%；積塵中真菌總數(shù)，合格率為72.73%；冷卻水、冷凝水中軍團菌，陽性檢出率分別為29.41%和11.76%。
吹不干凈的空調(diào)，容易患皮膚過敏、急性呼吸道疾病。制冷快報了解到，如果空調(diào)長期使用而不清洗，特別是通風管道中的積塵不能及時清除，灰塵吸入人體，不僅會引起肺組織細胞損傷，而且會導致各類有害微生物滋生，空氣一吹，市民容易患上各種呼吸道系統(tǒng)疾病。而且空調(diào)的風道還容易成為老鼠、蟑螂等動物和昆蟲的活動空間，安裝空調(diào)的公共場所如果空氣質(zhì)量糟糕，很有可能助長流感類病毒的傳播。相關(guān)人士提醒，對于人群較為集中的大型公共場所，空調(diào)1-2年至少要清洗一次，使用頻繁的更要多次清洗。
據(jù)悉，根據(jù)衛(wèi)生部《關(guān)于進一步推進公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生監(jiān)管工作的通知》要求，檢測結(jié)果已作為公共場所衛(wèi)生許可證延續(xù)和公共場所量化分級管理的主要依據(jù)。
近日，東方電氣首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5MW直驅(qū)型風電機組在內(nèi)蒙烏吉爾風場成功帶負載100KW并網(wǎng)發(fā)電。烏吉爾首臺風電的并網(wǎng)發(fā)電，標志著東方電氣直驅(qū)型風電機組已正式打入市場，并成功邁入國內(nèi)大容量直驅(qū)型風電制造商行列。
中投顧問高級研究員李勝茂指出，當前國內(nèi)主流風電機組的單機容量即為1.5MW，但是這個級別的風電機組又可分為雙饋式和直驅(qū)式兩種，而關(guān)于這兩種技術(shù)路線孰優(yōu)孰劣的問題，業(yè)界一直存在爭論。這之前東方電氣已經(jīng)能夠生產(chǎn)1.5MW，甚至更高級別的雙饋式風電機組，此次其又成功將新研發(fā)出的直驅(qū)式風電機組推向市場，實際上標志著東方電氣兼顧兩種技術(shù)路線的經(jīng)營戰(zhàn)略取得了初步成效。
李勝茂認為，雙饋式和直驅(qū)式的風電機組各有優(yōu)劣，東方電氣采取雙管齊下的經(jīng)營思路，充分體現(xiàn)了其一貫穩(wěn)健的經(jīng)營風格。一方面，盡管東方電氣在國內(nèi)風機設(shè)備制造行業(yè)位于第一梯隊，但是其與華銳風電和金風科技兩家業(yè)界巨頭相比，不管是在產(chǎn)銷規(guī)模，還是技術(shù)研發(fā)實力方面都還存在不小的差距，而目前華銳風電、金風科技分別專注于雙饋式和直驅(qū)式風機的研發(fā)和生產(chǎn)，東方電氣采取“兩邊下注”的經(jīng)營戰(zhàn)略，實際上是一種差異化競爭策略，應(yīng)該說，風電行業(yè)內(nèi)扮演追趕者角色的企業(yè)時常運用該策略。
另一方面，從具體的技術(shù)特點來看，近年來興起的直驅(qū)式風力發(fā)電機組的確有著許多優(yōu)點，市場前景非常廣闊。中投顧問最近發(fā)布的《2010-2016年中國風力發(fā)電行業(yè)投資分析及前景預測報告》指出，由于直驅(qū)型風電機組省去了常規(guī)風機所必需的齒輪箱，而齒輪箱恰好是風機設(shè)備中最容易損壞的零部件，所以直驅(qū)型風機具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、效率高、維護量低的優(yōu)點。需要特別指出的是，直驅(qū)式風機低風速運轉(zhuǎn)的性能較好，非常適合在國內(nèi)廣袤的三類風區(qū)使用。
中投顧問研究總監(jiān)張硯霖指出，目前在國家相關(guān)部門主持召開的幾期風電特許權(quán)招標會上，直驅(qū)式風機和雙饋式風機都有中標的記錄，這表明政府部門希望國內(nèi)風機類型盡量多元化，風電特許權(quán)招標工作會為兩種風機技術(shù)的競爭提供一個平臺，而作為央企的東方電氣，領(lǐng)會了相關(guān)部門的這一戰(zhàn)略意圖，試圖在兩種技術(shù)路徑上都有所斬獲。
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風機類負載下的永磁同步電動機速度反推控制 |
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摘要：針對風機負載的特點，提出一種基于非線性控制策略的反推控制，實現(xiàn)了速度閉環(huán)控制。設(shè)計的反推控制可以實現(xiàn)永磁同步電動機速度跟蹤控制。保證系統(tǒng)具有良好速度跟蹤性能。而且進步了風機類負載的效率。
關(guān)鍵詞：風機負載；反推式控制；速度跟蹤；永磁同步電動機
Abstracl：This study brings forward back stepping control based on nonlinear control strategy as a possible way to implement close?bop speed-control based on the characteristic of fans load. The new ly designed backstepping control is implemented for Pennanent Magnet Synchronous Motor（PM SM）to track speed commands. The design can provide better speed tracking perform ance and improve the efficiency of fans load.
Key words：fans load；back stepping control；speed tracking；PM SM
1 前言
當恒速電動機驅(qū)動風機、水泵等流體負載需要控制流量的機械時, 傳統(tǒng)的做法是用檔板或閥門等節(jié)流裝置來調(diào)節(jié)流量, 這種方法把大量的能量消耗在節(jié)流裝置及管道的磨擦發(fā)熱上, 系統(tǒng)效率很低。現(xiàn)在大多采用異步電動機變頻調(diào)速來控制, 節(jié)省能量, 有比較好的調(diào)速性能, 但價格比較貴, 而且多采用開環(huán)控制, 沒有形成速度閉環(huán)控制。因此, 在一些負壓要求精確的實驗場合, 變頻調(diào)速達不到要求。永磁同步電動機（PM SM ）具有結(jié)構(gòu)緊湊、高功率密度、高氣隙磁通和高轉(zhuǎn)矩慣性比等。因此, 永磁同步電機有很大的優(yōu)越性。
本文提出一種新的非線性反推式（Back stepping） 控制策略, 它是基于李亞普諾夫（Lyapunov） 函數(shù), 使系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定為設(shè)計原則, 不但能夠?qū)崿F(xiàn)永磁同步電動機系統(tǒng)的完全解耦, 而且對風機類負載有很好的控制效果。
2 永磁同步電動機及風機類負載模型
采用表面式的永磁同步電動機，基于同步旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子坐標的d-q模型如下
其中：ud、uq為d、q軸定子電壓；id、iq為d、q軸定子電流；R為定子電阻；L為定子電感；TL為負載轉(zhuǎn)矩；J為轉(zhuǎn)動慣量；B為粘滯摩擦系數(shù)；P為極對數(shù)；ω為轉(zhuǎn)子機械角速度；為永磁磁通。
對于風機類負載，負載與轉(zhuǎn)速的平方成正比
其中，Km為常數(shù)。
3 系統(tǒng)控制的設(shè)計
3.1 Backsteping控制設(shè)計步驟
Back stepping作為一種有效的非線性控制設(shè)計方法，其設(shè)計步驟為：
1）選取系統(tǒng)的一個狀態(tài)，構(gòu)成子系統(tǒng)，構(gòu)造子系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)，設(shè)計假定控制函數(shù)，使子系統(tǒng)穩(wěn)定：
2）基于1）的假定控制，設(shè)計誤差變量，由誤差變量和前面的子系統(tǒng)組成新的子系統(tǒng)，構(gòu)造新的子系統(tǒng)的L yapunov函數(shù)，再設(shè)計假定控制，使新的子系統(tǒng)穩(wěn)定：
3）假如還沒有得到系統(tǒng)的實際控制，則返回1）繼續(xù)設(shè)計，假如得到系統(tǒng)的實際控制，則向下設(shè)計：
4）設(shè)計系統(tǒng)的實際控制，保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定。
通過以上的步驟可以看出，Back stepping的最大優(yōu)點是終極得到的控制肯定可以保證整個系統(tǒng)的全局穩(wěn)定。
3.2 Backstepping控制實現(xiàn)
對于風機類負載，風量與電機轉(zhuǎn)速成正比，負載與轉(zhuǎn)速的平方成正比，因此控制風量即控制電機的轉(zhuǎn)速。其控制目標主要是速度跟蹤，定義跟蹤誤差為
選擇e為新的狀態(tài)變量，構(gòu)成子系統(tǒng)，系統(tǒng)方程為
為使速度跟蹤誤差趨于零，對于子系統(tǒng)（6），構(gòu)造如下L yapunov函數(shù)
因此實現(xiàn)控制式（10），即可達到速度全局漸近跟蹤的目的。
為了實現(xiàn)永磁同步電動機的完全解耦和速度跟蹤，可以選擇如下假定電流函數(shù)
為了實現(xiàn)電流跟蹤，選擇q軸電流跟蹤誤差為新的狀態(tài)變量
由e、eq可以組成新的系統(tǒng)。對式（14）求導數(shù)，可得
式（17）中包含了系統(tǒng)的實際控制uq為使式（16）恒滿足V2<0，選擇
由e、eq、ed。又可以組成新的系統(tǒng)。對式（20）求導數(shù)，可得對于新的系統(tǒng)又可構(gòu)造新的L yapunov函數(shù)為對式（21）求導數(shù)，可得
式（22）中包含了系統(tǒng)的實際控制ud。為使式（22）恒滿足V3<0.選擇
即對于任意給定參數(shù)，使Lyapunov函數(shù)V3=由Lyapunov穩(wěn)定性定理，控制方程（19）、（25）可以使永磁同步電動機系統(tǒng)不但可以達到速度的漸近跟蹤，并且可以達到電流跟蹤的效果，使系統(tǒng)具有快速的響應(yīng)速度。
4 系統(tǒng)仿真分析
風機類負載下永磁同步電動機系統(tǒng)的Backstepping控制結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。永磁同步電動機的參數(shù)如表1所示。
圖1 系統(tǒng)控制框圖 Fig 1 Diagram of system control
表1 永磁同步電動饑參數(shù) Tab l Parameters of PM SM
其中，風機類負載常數(shù)由實際情況設(shè)為Km=5＊10-6，假定速度的參考速度為500 r/min，即保持風量恒定。
Back stepping控制的參數(shù)為
k=30，k1=100，k2=450
Back stepping的仿真結(jié)果見圖2。由仿真結(jié)果可以看出，系統(tǒng)的Back stepping控制能夠使系統(tǒng)達到快速跟蹤，同時保證系統(tǒng)有良好的動態(tài)性能。
5 結(jié)論
本文把Back stepping控制策略應(yīng)用于風機類負載的風壓恒定控制中，這種設(shè)計是通過L yapunov函數(shù)來保證系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定，它只用調(diào)節(jié)k、k1、k2三個參數(shù)，簡化了設(shè)計方法，為風機類負載控制提出了一種新的控制策略。從MATLAB仿真可以得出，它能很好地跟蹤給定，使風機類負載有很好的穩(wěn)定性能。另外，它與傳統(tǒng)的控制方法相比，節(jié)省了能量，進步了效率。
參考文獻：
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,大型屋頂風機; 作者簡介：
劉棟良（1977- ），男，博士研究生，主要從事非線性控制和電機伺服系統(tǒng)的應(yīng)用研究。Email：ldl6848@163．Net
趙光宙（1946- ），男，博士生導師，主要從事非線性控制、混沌控制的研究。Email：zhaoGZ@Zju.edu.cn
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收錄時間:2011年02月26日 09:43:25 來源:未知 作者:
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通化豐源熱力有限公司鍋爐引風機變頻器的應(yīng)用 |
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| 摘 要：本文綜述了高壓變頻器在熱水鍋爐引風機上的應(yīng)用情況，對耗電情況進行了對比分析，結(jié)果表明高壓交流變頻調(diào)速器，節(jié)電效果明顯，性能穩(wěn)定、可靠性高，既節(jié)約了能源，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，且大大減少了設(shè)備維護、維修用度，直接和間接經(jīng)濟效益明顯。
關(guān)鍵字：風機、變頻、可靠性、節(jié)能
一、前言
始建于2003年的通化豐源熱力公司，是通化地區(qū)規(guī)模最大、設(shè)備最先進自動化程度最高、治理科學的現(xiàn)代化自有熱源供熱企業(yè)，現(xiàn)有鏈條鍋爐4臺，其中64MW熱水鍋爐3臺，29MW熱水鍋爐1臺，公司選用了兩臺HIVERT變頻器應(yīng)用在鍋爐引風機的控制中，通過近3年的運行使用，運行安全穩(wěn)定，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。
二、試驗分析
,濕簾空調(diào); 通化豐源熱力公司1#、2#64MW熱水鍋爐引風機及電機參數(shù)如下表1
表1 通化豐源熱力公司1#、2#鍋爐引風機及電機參數(shù)
由于考慮到輸出諧波對電機的影響主要有引起電機附加發(fā)熱，導致電機的額外溫升，電機往往要降額使用;由于輸出波形失真，增加電機的重復峰值電壓，影響電機盡緣，諧波還會引起電機轉(zhuǎn)矩脈動，噪聲增加，重要的是會對電網(wǎng)造成沖擊，通化豐源熱力公司邀請吉林省電能質(zhì)量檢驗檢測中心對變頻變壓器諧波進行了測試分析，判定是否滿足中華人民共和國國家標準《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求。
表2 通化豐源熱力公司熱源廠1#變頻變壓器諧波電壓測試數(shù)據(jù)
表3 通化豐源熱力公司熱源廠1#變頻變壓器下端電動機諧波電流測試數(shù)據(jù)
從測試結(jié)果分析，通化豐源熱力公司1號主變10 側(cè)諧波含量主要以5次諧波為主，5次諧波電壓含有率為1.9%，小于國家標準3.2%的規(guī)定值。其他各次諧波電壓均符合國家標準要求。 1號變頻變壓器負荷就是1號風機電機，其諧波電流測試結(jié)果均小于國標折算后的答應(yīng)注進電網(wǎng)的答應(yīng)值。
三、節(jié)能效果計算
熱源供熱負荷在初冷期、嚴冷期、末冷期時的變化很大，負荷需要根據(jù)天氣情況適時調(diào)整，也就是要對風機的負荷要進行調(diào)整，利用變頻器根據(jù)鍋爐實際需要對風機進行變頻調(diào)速控制，滿足了負荷調(diào)整需要，既保證和改善了工藝,又達到了節(jié)能降耗的目的。 目前通過運行實踐，嚴冷期的運行頻率均勻在40Hz，電流均勻在18A左右，初冷期、末冷期時的運行頻率均勻在28Hz，電流均勻在14A左右，系統(tǒng)配置電機額定電流為28.4A，根據(jù)實際運行測試電機工頻運行電流在26A左右：
P變=1.732×10×（18×0.98×35%+14×0.98×65%）=261kW
P工=1.732×10×26×0.87=391kW
節(jié)電率=（P工-P變）/P工×100%=33%
一個采熱期每臺均勻節(jié)約的效益估算為130×24×165×0.78=40萬元，兩臺合計約80萬元。既節(jié)約了能源，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，且大大減少了設(shè)備維護、維修用度，直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。
四、使用變頻器后帶來的其他效益
1、工藝改善;在實際生產(chǎn)操縱過程中，風機的參數(shù)需適時調(diào)整，采用變頻調(diào)速不用調(diào)節(jié)出口風門擋板，只需在控制室內(nèi)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速即可。變頻啟動轉(zhuǎn)速可以從零開始逐漸升高，因此，帶負荷直接啟動不會有較大的啟動電流，避免了通常首先封閉出口風門擋板后再啟動的要求。
2、減少維護量。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是為了降低風機的轉(zhuǎn)速，由于啟動緩慢及轉(zhuǎn)速的降低，相應(yīng)地延長了很多零部件，特別是密封、軸承的壽命。
3、降低工作強度。由于調(diào)速系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)各設(shè)備之間實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，機組實現(xiàn)自動運行和相應(yīng)的保護及故障報警，操縱工作由就地手動轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C操縱，大大降低了勞動強度，進步了生產(chǎn)效率。
4、減少了對電網(wǎng)的沖擊。風機工頻起動時，啟動電流達到額定電流的6―7倍，由于廠用電源串有電抗器供電，造成電抗器壓降過大，使廠用電系統(tǒng)母線電壓降低，對接于該母線上的負荷都會造成波動。采用變頻調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)實現(xiàn)軟啟動，電機啟動電流只是額定電流，啟動時間相應(yīng)延長，對電網(wǎng)無大的沖擊，同時減輕了起動機械轉(zhuǎn)矩對電機機械損傷，有效的延長了電機的使用壽命。
所以變頻用具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱等多項保護功能，對電機的保護更加完善。調(diào)速系統(tǒng)隨著鍋爐生產(chǎn)負荷的需要，調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風機的風量，滿足鍋爐生產(chǎn)工藝的需要，工作強度大大降低。
 HIVERT高壓變頻器在通化豐源熱力公司使用現(xiàn)場
五、結(jié)語
通化豐源熱力公司于2005年開始使用北京合康億盛科技有限公司的HIVERT高壓變頻器，從變頻器的選型，產(chǎn)品的定貨，以及產(chǎn)品運輸，現(xiàn)場安裝，設(shè)備調(diào)試，職員培訓，備品備件的提供，現(xiàn)場及遠程的技術(shù)支持均得到了全面保障。優(yōu)良的服務(wù)，保證了風機變頻控制設(shè)備安全可靠運行，三個采熱期沒有發(fā)生故障，使供熱任務(wù)得到了保障。
HIVERT高壓變頻調(diào)速器經(jīng)過三年的現(xiàn)場運行證實，它用于驅(qū)動風機設(shè)備節(jié)電效果明顯，性能穩(wěn)定、可靠性高。北京合康億盛的HIVERT系列高壓變頻器以其在通化豐源熱力公司鍋爐引風機上的成功應(yīng)用和優(yōu)良表現(xiàn)，以及鮮明的特性、強大的功能，先進的技術(shù)、安全可靠的運行記錄，得到同行們的認可。
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鋒速達負壓風機-大北農(nóng)集團巨農(nóng)種豬示范基地風機設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商！臺灣九龍灣負壓風機配件供應(yīng)商！
主要產(chǎn)品豬舍通風降溫,豬棚通風降溫,豬場通風降溫,豬舍風機,養(yǎng)殖地溝風機,豬舍地溝風機,豬舍多少臺風機,廠房多少臺風機,車間多少臺風機,豬舍什么風機好,廠房什么風機好,車間什么風機好,多少平方水簾,多大的風機,哪個型號的風機
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