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高壓變頻器在活化石灰回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)的應(yīng)用 |
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作者：李凱 白德芳 劉爽 |
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摘要：針對于大功率高壓變頻器在大功率風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能上廣泛的應(yīng)用，本文先容了燒制煉鋼用活性灰的大型回轉(zhuǎn)窯用引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造的節(jié)能猜測和在鋼廠在的實際應(yīng)用。在采用電機(jī)工頻拖動的運(yùn)行的工況中，由于風(fēng)壓過大，檔板調(diào)節(jié)量不足對運(yùn)行工況造成的生產(chǎn)操縱復(fù)雜與能源的浪費(fèi)狀況，所產(chǎn)生的應(yīng)用高壓變頻器進(jìn)行速度調(diào)節(jié)運(yùn)行的實際需求。并猜測調(diào)速運(yùn)行后能產(chǎn)生的效益。在高壓變頻器投進(jìn)運(yùn)行后，對運(yùn)行工況的改善，能量節(jié)約的狀況進(jìn)行丈量與匯總。
關(guān)鍵詞：高壓變頻器節(jié)能回轉(zhuǎn)窯
1、 引言：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持繼發(fā)展，國內(nèi)各類能源消耗逐漸增大，限于能源開采能力與從國外進(jìn)口的限制，使我國的能源供給十分緊張。但我國各行業(yè)的能源利用處于比較原始，能源浪費(fèi)還非常嚴(yán)重，如何高效利用能源已經(jīng)被國家擺在重要的戰(zhàn)略位置。
產(chǎn)業(yè)大型風(fēng)機(jī)在設(shè)計時都按20-30年的運(yùn)行期考慮，綜合風(fēng)機(jī)葉片，爐膛，風(fēng)道等損耗，密封的變化，風(fēng)動介質(zhì)的擾動的綜合因素，余量都選得較大。特別對于爐膛運(yùn)行用的風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行后，由低溫空氣介質(zhì)變?yōu)楦邷乜諝饨橘|(zhì)，在同等的輸出風(fēng)量條件下，其要求的功率也隨之大幅下降。檔板的開度經(jīng)常處于60%-40%之間運(yùn)行，使大量的電能都浪費(fèi)在的檔板截流，介質(zhì)擾動，和風(fēng)壓損耗上。利用調(diào)速運(yùn)行的方式降低各類損耗，進(jìn)步電能的利用率真，已經(jīng)是大型風(fēng)機(jī)節(jié)能高效運(yùn)行的首要選擇方式。
隨著現(xiàn)代變流技術(shù)的發(fā)展，硅元件制造工藝的進(jìn)步，大功率、高電壓的電力電子器件制造愈加成熟，性能不斷進(jìn)步，價格不斷下降。應(yīng)用大功率IGBT、CPLD、DSP制作的大功率高壓變頻器技術(shù)相應(yīng)成熟，價格逐步下降，已能將高壓變頻器高昂的價格降為企業(yè)能夠接受的價格門檻，在大型風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能調(diào)速的范圍高壓變頻器出現(xiàn)了大規(guī)模的實際應(yīng)用，本文專門先容在鋼廠中的石灰回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)的高壓變頻技術(shù)改造的應(yīng)用。
2、華菱漣源鋼鐵團(tuán)體石灰車間石灰回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)簡介：
（1）、華菱漣源鋼鐵團(tuán)體田湖公司活性石灰車間，活化石灰生產(chǎn)線上的核心設(shè)備是石灰燒制回轉(zhuǎn)窯系率，其結(jié)構(gòu)示意圖如下： 
圖1 回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)示意圖
（2）、工作流程：
回轉(zhuǎn)窯處于備用 → 窯中加預(yù)熱木料 → 用煤油點(diǎn)火 → 窯中溫度升到額定 →引風(fēng)機(jī)運(yùn)行 → 噴煤粉 → 連續(xù)投料 → 連續(xù)出料 → 根據(jù)窯溫對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié) → 定時沖窯皮 → 根據(jù)生產(chǎn)計劃停料 → 停止噴煤 → 強(qiáng)風(fēng)冷卻窯體 →停止引風(fēng)機(jī) → 修窯 → 備用
（3）、引風(fēng)機(jī)設(shè)備型號：
風(fēng)機(jī)型號為GW-GR168D,額定壓力8000Pa。
電動機(jī)型號YKK450-2-4，功率500KW。
引風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動采用水阻啟動器，啟動器內(nèi)水溶液為兩噸，啟動一次的溫升為30攝氏度。
（4）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行流程：
在木料烘窯后期，啟動引風(fēng)機(jī)，點(diǎn)燃煤粉，使木料充份燃燒，并將灰分吸出。當(dāng)窯內(nèi)溫度均衡后，降低出風(fēng)量，連續(xù)投料開始。風(fēng)量采用檔板調(diào)節(jié)，正常時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的負(fù)壓為100-250Pa，運(yùn)行擋板開度為25%左右。冷卻窯體時，運(yùn)行檔板開度為90%。在冷卻完畢后，修窯初期，擋板開度為10%，用于窯內(nèi)清灰。
3、引風(fēng)機(jī)電機(jī)定速拖動的運(yùn)行簡介：
（1）引風(fēng)機(jī)的啟動：
引風(fēng)機(jī)的慣量力矩輸大，在廠內(nèi)的電網(wǎng)容量條件下，直接啟動時電機(jī)的啟動電流很高，將引起高壓電源進(jìn)線保護(hù)動作，必須采用軟啟動器進(jìn)行啟動。每一次啟起引起水阻啟動器溫升30至40攝氏度，當(dāng)連續(xù)三次啟動時，將會使啟動器內(nèi)水溶液沸騰，電動機(jī)啟動失敗。水阻器在沸騰后，需二天的時間方能冷卻至正常溫度。在操縱在決定了電機(jī)天天的啟動次數(shù)必須的二次之內(nèi)。
（2）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行：
運(yùn)行中，由于電機(jī)的余量較大，經(jīng)常將檔板調(diào)到25%左右運(yùn)行，在高轉(zhuǎn)速，低負(fù)荷的運(yùn)行工況下，風(fēng)機(jī)振動較大，現(xiàn)場噪音極強(qiáng)，工作環(huán)境非常惡劣。當(dāng)擋板調(diào)到10%以下時，由于負(fù)壓過大，會引管道和前側(cè)高壓除塵器的喘振，危及設(shè)備運(yùn)行安全。
（3）石灰燒制期間的運(yùn)行：
回轉(zhuǎn)窯采用煤粉加熱，由于煤粉的灰度較大，在燃燒中灰分在窯壁上積累，俗稱窯皮。當(dāng)窯皮積累到一定程度時，將會影響出料。這時將停下煤槍，用水將窯皮炸開，稱為沖窯皮。在沖窯皮時，引風(fēng)機(jī)擋板關(guān)至最低。
在上午出料，下午進(jìn)料時，引風(fēng)機(jī)運(yùn)行擋板開度調(diào)至15%左右，晚間大火燒制時,地溝送風(fēng)，引風(fēng)機(jī)擋板調(diào)至25%左右。
（4）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量由擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)，檔板執(zhí)行機(jī)構(gòu)為大力矩電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在控制室內(nèi)進(jìn)行操縱。
4、引風(fēng)機(jī)定速拖動時的缺陷：
（1）引風(fēng)機(jī)電能損耗嚴(yán)重：
●電機(jī)啟動時，每次啟動水阻啟動器的電能消耗約為正常運(yùn)行時一天耗電量。
●正常運(yùn)行時，擋板開度在25%左右，在擋板兩側(cè)風(fēng)壓較大，出現(xiàn)極大的節(jié)流損耗和風(fēng)壓損耗。
●由于電機(jī)工作時負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電機(jī)額定，且風(fēng)機(jī)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)定流量，在高速運(yùn)行時產(chǎn)生大量的擾動，使電機(jī)運(yùn)行振動較大，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換效率低。
●由于啟動次數(shù)的限制與啟動時電能的消耗，在其它附屬設(shè)備出現(xiàn)題目進(jìn)行短時維修時，引風(fēng)機(jī)繼續(xù)保持運(yùn)行，由于風(fēng)量較大，散熱較快，不但是耗費(fèi)電能，同時為保持窯溫，還需經(jīng)常噴粉加溫，增大的煤粉的消耗量。
（2）工作環(huán)境惡劣：
●在進(jìn)行木料烘窯時，由于引風(fēng)機(jī)啟動后風(fēng)量太大，引起木料燃燒過快，使窯內(nèi)加溫時間不夠。烘窯時，不運(yùn)行引風(fēng)機(jī)，不但點(diǎn)火費(fèi)油費(fèi)時，而且現(xiàn)場煙霧很大，環(huán)境變差，每次烘窯后車間都是遍地黑灰。
●沖窯皮時，引風(fēng)機(jī)不停，使沖窯皮時危險性加大，易出現(xiàn)灼傷事故。
●在進(jìn)行修窯時，為防止系統(tǒng)喘振，引風(fēng)風(fēng)量較大，增加了工作的危險程度。
●引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，振動，噪音極大，使旁邊的電工室內(nèi)振動和噪音都超標(biāo)，危害操縱者的人身健康。
（3）對設(shè)備的危害：
●啟動時電流較大，不但使廠內(nèi)電源產(chǎn)生波動，耗電較大。同時對電機(jī)壽命降低。
●運(yùn)行中振動大，使電機(jī)軸承，風(fēng)機(jī)軸承磨損較大，且造成風(fēng)道，高壓除塵裝置的使用年限降低。
●擋板內(nèi)外風(fēng)壓相差較大，使擋風(fēng)板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)電機(jī)磨損程度加快。
5、風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行時的節(jié)能原理：
（1）風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性：
離心式風(fēng)機(jī)，其屬于平方轉(zhuǎn)矩類型的負(fù)載，在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的特性曲線如圖：
圖2 離心式風(fēng)機(jī)特性曲線（β=90o）
Ｈ?Q曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速為恒定時，表示風(fēng)壓與風(fēng)量間的關(guān)系特性。
Ｎ?Q曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速為恒定時，表示功率與風(fēng)量間的關(guān)系特性。
η?Q曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速為恒定時，表示風(fēng)機(jī)的效率特性。
（2）風(fēng)機(jī)流量的確定：
風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時，一定轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的離心壓力作用在一個截面上時，介質(zhì)在單位時間內(nèi)的通過量，就是我們所說的流量，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時，通過風(fēng)機(jī)壓力與管網(wǎng)阻力的共同作用，出現(xiàn)一個穩(wěn)定的流量輸出，我們稱之為工況點(diǎn)，其特性曲線如圖：
圖3 風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)
M ?? 工況點(diǎn)
R ?? 管網(wǎng)的阻力曲線
H ?? 風(fēng)機(jī)壓力曲線
（3）風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)方法：
●通過改變管網(wǎng)阻力實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)輸出的調(diào)節(jié)
當(dāng)管網(wǎng)阻力發(fā)生變化時，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，風(fēng)壓隨之上升，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工況點(diǎn)將改變，風(fēng)機(jī)的輸出流量將隨之發(fā)生變化，其特性曲線如圖：
圖4 管網(wǎng)阻力變化時的風(fēng)機(jī)流量特性曲線
在實際運(yùn)行中，是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開關(guān)程度來實現(xiàn)的，當(dāng)擋板的開度減小時，管網(wǎng)阻力隨之加大。
擋板的三種開度對應(yīng)R1、R2、R3三種阻力工況，則在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時，其與風(fēng)機(jī)壓力特性曲線分別出現(xiàn)了M1、M2、M3三種工況點(diǎn)。
三種工況點(diǎn)對應(yīng)的三個流量Q1、Q2、Q3就是在轉(zhuǎn)速不變是，三種擋板開度所對應(yīng)的三個流量。從中可以看出，調(diào)節(jié)擋板的開度，即可以調(diào)整風(fēng)機(jī)輸出流量的多少。
●通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)
改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時，風(fēng)機(jī)的壓力特性曲線隨之改變，當(dāng)管網(wǎng)阻力不變時，其特性曲線如圖：
圖6 改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的特性曲線
當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速定為n1、n2、n3時，每個轉(zhuǎn)速都對應(yīng)其相應(yīng)的壓力特性曲線，在管網(wǎng)阻力R不變的情況下，工況點(diǎn)隨之改變?yōu)镸1、M2，其對應(yīng)的流量變?yōu)镼1、Q2。
在實際中，采用高壓變頻器，內(nèi)反饋串級調(diào)速電機(jī)，液力耦合器等方法達(dá)到對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，從而在管網(wǎng)阻力不變的情況下調(diào)節(jié)流量。
（4）風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行與風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行在輸出同等風(fēng)量時的比較：
當(dāng)風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為n1，擋板全開管網(wǎng)壓力為R1，額定流量為Q1時，通過調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的二種方法，將輸出流量改變?yōu)镼2，其運(yùn)行工況的差異如圖所示：
圖7 管網(wǎng)阻力與風(fēng)機(jī)速度調(diào)節(jié)流量時的工況點(diǎn)差異
從圖中可以看出，在輸出同等流量的情況下，用擋板調(diào)節(jié)的工況點(diǎn)是M3，運(yùn)行時壓力為Hf。用速度調(diào)節(jié)的工況點(diǎn)是M2，運(yùn)行時壓為H2。
（5）兩種風(fēng)量調(diào)節(jié)方法消耗能量的差異：
從上面可以看出，調(diào)節(jié)擋板與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的最大差異在于風(fēng)壓，兩種運(yùn)行方式風(fēng)機(jī)吸收軸功率的差異為：
根據(jù)風(fēng)機(jī)功率消耗的相擬性理論，得出結(jié)論：
用擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量與用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風(fēng)量對比，隨著實際輸出流量與風(fēng)機(jī)額定流量差值的加大，其能量的消耗差異也呈平方比例系數(shù)加大。
6、風(fēng)機(jī)調(diào)速改造方案的調(diào)研：
（1）液力耦合器調(diào)速方案：
優(yōu)點(diǎn)：
●液力耦合器價格便宜。
●操縱簡單，維修方便。
●水冷卻系統(tǒng)不需單獨(dú)安裝，可以直接使用回轉(zhuǎn)窯的水冷系統(tǒng)。
缺點(diǎn)：
●調(diào)速效率低，節(jié)能效果差。
●機(jī)械傳動方式，運(yùn)行故障率高，且需定時加液力油。
●安裝時需加在電機(jī)與風(fēng)機(jī)中間，則要重作電機(jī)基礎(chǔ)，期間將造成生產(chǎn)停頓。
●當(dāng)在運(yùn)行中液力耦合器出現(xiàn)題目時，只能停產(chǎn)修理。
（2）串級調(diào)速電機(jī)調(diào)速方案：
優(yōu)點(diǎn)：
●價格宜中。
●可以安裝于原電機(jī)基礎(chǔ)上。
●調(diào)速時效率高。
缺點(diǎn)：
●需更換電機(jī)。
●調(diào)速范圍窄，最低速只到額定的50%。
●電機(jī)為繞線式，需每年更換碳刷。
（3）高壓變頻器調(diào)速方案：
優(yōu)點(diǎn)：
●全范圍調(diào)速，啟動時間可以根據(jù)工況自行設(shè)定。
●運(yùn)行效率高，功率因數(shù)高。
●技術(shù)先進(jìn)，在低速運(yùn)行時，電機(jī)溫升低，噪音低，增加電機(jī)壽命。
●可以頻繁啟動，保持啟動電流在電機(jī)額定電流之內(nèi)。
缺點(diǎn)：
●價格較貴。
●操縱參數(shù)較多，需對操縱職員培訓(xùn)。
（4）采用調(diào)速運(yùn)行后節(jié)能效果計算：
●設(shè)備參數(shù)
引風(fēng)機(jī)型號為GW-GR168D （IDF），其性能參數(shù)為：
項目 參數(shù)
風(fēng)機(jī)流量（m3/H） 145658
風(fēng)機(jī)全壓（Pa） 8000
軸 功 率（KW） 403
介質(zhì)密度（Kg/m3） 0.577
轉(zhuǎn)速（r/min） 1480
異步電動機(jī)型號為YKK450-2-4，其性能參數(shù)為
項目 參數(shù)
額定功率（KW） 500
額定電壓（V） 6000
額定電流（A） 59.5
額定轉(zhuǎn)速（r/min） 1490
●回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行時的風(fēng)機(jī)參數(shù)
2005年2月1日?3月2日回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時的測試結(jié)果如下：
序號 名稱 單位 引風(fēng)機(jī)
1 累計工作時間 h 314
2 風(fēng)門開度 % 15-25
3 窯內(nèi)負(fù)壓 Pa 100-200
4 風(fēng)機(jī)電流 A 25-35
5 累計電耗 Kw.h 88020
6 均勻每小時電耗 Kw.h 280.32
●利用相似理論分析回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)調(diào)速的運(yùn)行數(shù)據(jù)
風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行后的運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系式為：
Qa = QA n / n0
Pa = PA( n / n0 )2( ρ / ρ0 )
Qb = QB n / n0
Pb = PB( n / n0 )2( ρ / ρ0 )
為了方便計算，近似以為性能曲線成線性關(guān)系，即：
( Pc ? Pb )/ (Qc ?Qb ) = ( Pa ? Pb )/ (Qa ?Qb )
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與運(yùn)行電流：
Ia = IA( n / n0 )3
● 根據(jù)原運(yùn)行數(shù)據(jù)和以上公式計算后得出調(diào)速運(yùn)行工作狀態(tài)：
序號 名稱 單位 #1引風(fēng)機(jī)
1 運(yùn)行頻率 Hz 30
2 風(fēng)門開度 % 100
3 窯內(nèi)負(fù)壓 Pa 2126.73
4 介質(zhì)密度 Kg/m3 0.324
5 風(fēng)機(jī)電流 A 8.41
6 風(fēng)機(jī)單位電耗 Kw.h 61.8
（5）調(diào)速運(yùn)行后的效益估算：
●根據(jù)以上計算出的調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)，定速運(yùn)行單位電耗 280.32Kw.h，調(diào)速運(yùn)行后單位電耗61.8Kw.h，每小時節(jié)電達(dá)212.52Kw.h
●以上為在理想狀況下的單位節(jié)能，在實際運(yùn)用中，考慮到設(shè)箅的效率轉(zhuǎn)換，調(diào)速裝置的損耗，還應(yīng)乘以0.85的額外消耗系數(shù)，實際單位節(jié)電按180 Kw.h進(jìn)行計算。
●以正常年工作300天計算，其節(jié)電總量為：1，296，000Kw.h。
●以電價每Kw.h用度0.57元計算,年節(jié)約電量應(yīng)達(dá)738,720元。
（6）終極選擇方案：
經(jīng)過對以上對調(diào)速方案的論證，節(jié)能效果的計算。并對進(jìn)行了上述三種方案改造過的廠家進(jìn)行現(xiàn)場考察，并結(jié)合回轉(zhuǎn)窯實際流程的要求，綜合以上因素，選用高壓變頻器調(diào)速方案作為石灰車間回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)調(diào)速改造方案。
7、高壓變頻器性能參數(shù)：
（1）高壓變頻器的類型：
●高?低?高三電平高壓變頻器
●功率器件直接串聯(lián)變頻器
●多電平單元串聯(lián)疊加電壓源型變頻器
●SGCT器件串聯(lián)電流型變頻器
（2）變頻器類型的選擇：
●我們在選擇時除了考慮一些常規(guī)的性能指標(biāo)外，還著重留意：設(shè)計上是否相對有其特點(diǎn)，選用的元件是否穩(wěn)定、成熟；產(chǎn)生的諧波分量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；電源短時中斷恢復(fù)時對其影響程度；個別元件故障時能保持短時間的運(yùn)行等功能。
●在以上類型中，SGCT器件串聯(lián)電流型變頻器最為先進(jìn)，但是國內(nèi)無法生產(chǎn)，均為國外產(chǎn)品，其中加拿大羅克韋爾公司的PowerFlexM7000系列的變頻器性能優(yōu)秀，且對現(xiàn)場適應(yīng)能力強(qiáng)，但是價格過于昂貴。
●在國內(nèi)，多電平單元串聯(lián)疊加電壓源型變頻器屬于最為先進(jìn)，同時在現(xiàn)場考察中，其運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能效果良好，功率因數(shù)高。經(jīng)過多方比較，決定采用多電平單元串聯(lián)疊加電壓源型變頻器。
（3）多電平單元串聯(lián)疊加電壓源型變頻器性能：
通過對國內(nèi)生產(chǎn)多電平單無串聯(lián)疊加電壓源型變頻器廠家的情況，并進(jìn)行了比較，最后選擇了哈爾濱九洲電氣股份有限公司。其產(chǎn)品特點(diǎn)：
●調(diào)速范轉(zhuǎn)寬，可以從零轉(zhuǎn)速到工頻轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。
●在大電機(jī)上能實現(xiàn)小電流的軟啟動，啟動時間和啟動的方式可以根椐現(xiàn)場工況進(jìn)行調(diào)整。
●頻率的調(diào)整是根據(jù)電機(jī)在低頻下的壓頻比系數(shù)進(jìn)行電壓和頻率的輸出，在低轉(zhuǎn)速下，電機(jī)不僅是發(fā)熱量低，而且輸進(jìn)電壓低，將使電機(jī)盡緣老化速度降低。
●串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了真正意義的高-高電力變換，無需降壓升壓變換，降低了裝置的損耗，進(jìn)步了可靠性，解決了高壓電力變換的困難。串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應(yīng)用還為實現(xiàn)純正弦波、消除電網(wǎng)諧波污染開辟了嶄新的途徑。
●高功率因數(shù)，達(dá)0.95以上，無需另加功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，避免了因無功帶來的罰款。
●效率高，高達(dá)96%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可控硅大功率調(diào)速裝置。
●符合IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，不對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，完全無需任何濾波裝置。
●對電機(jī)不產(chǎn)生諧波污染，有效降低了電機(jī)的發(fā)熱量，噪聲與采用工頻供電時相近。
●轉(zhuǎn)矩脈沖很低，不會導(dǎo)致電機(jī)等機(jī)械設(shè)備的共振，同時也減少了傳動機(jī)構(gòu)的磨損。
●輸出波形完美，失真度小于1% 。
●電動機(jī)的電應(yīng)力強(qiáng)度與采用工頻供電時相近，無需配備特殊電動機(jī)。
●與電機(jī)的連接不受電纜長度的限制。
●采用大規(guī)模門陣列CPLD電路，實現(xiàn)了PWM控制的高度實時性、快速性和正確性。
●兩光纖實時傳送技術(shù)，獲得了國家發(fā)明專利，使得控制單元與功率單元之間的通訊更加迅速、可靠。
●特別設(shè)計的H橋逆變電路，已獲得了國家專利，為系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性提供了保障。
●完善的功率單元旁通技術(shù)，已獲得了國家專利，進(jìn)一步進(jìn)步了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
控制部分采用高性能的DSP和FPGA芯片，使得控制系統(tǒng)的性能大大進(jìn)步，實現(xiàn)恒定V/F和恒轉(zhuǎn)矩控制，提升特性可任意設(shè)定，滿足各種機(jī)械啟動及運(yùn)行的要求。
●優(yōu)秀的DSP軟件數(shù)學(xué)模型，使得系統(tǒng)運(yùn)行的實時性和效率大大進(jìn)步
8、設(shè)備安裝系統(tǒng)調(diào)試
2005年3月，高壓變頻器在在灰車間安裝。
（1）系統(tǒng)回路：
●在系統(tǒng)回路中，加旁路系統(tǒng)，當(dāng)變頻器故障時即可通過路繼續(xù)運(yùn)行引風(fēng)機(jī)。
●保持原有高壓開關(guān)保護(hù)設(shè)定。
●將水阻啟動器嵌進(jìn)旁路系統(tǒng)，用于旁路運(yùn)行時啟動引風(fēng)機(jī)。
●根據(jù)以上的需求，的經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計分析，其主回路如圖：
圖8 引風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)圖
（2）變頻器安裝流程：
●根據(jù)變頻器安裝要求，做變頻器基礎(chǔ)。
●安裝變頻器。
●做高壓聯(lián)屏電纜
●接控制連鎖線
●接進(jìn)控制電源電纜
●控制回路調(diào)試完成后，連接主回電纜。
（3）調(diào)試流程：
● 相關(guān)變頻器工作的一、二次設(shè)備安裝、組態(tài)完畢；
● 變頻器柜內(nèi)變壓器耐壓試驗、直流電阻丈量合格；
● 6KV電纜、變頻器閘刀柜內(nèi)支持瓷瓶、避雷器等試驗合格；
● 檢查各接線正確、緊固；
● 變頻器參數(shù)設(shè)置正確；
● 引風(fēng)機(jī)等機(jī)務(wù)設(shè)備具備試車條件。
● 閘刀閉鎖功能試驗：
主要檢查出線閘刀和旁路閘刀的機(jī)械閉鎖功能；“高壓答應(yīng)合閘”閉鎖功能；防止帶負(fù)荷拉合閘刀功能。
● 靜態(tài)調(diào)試：
將變頻器控制電源送上，引風(fēng)機(jī)開關(guān)處于試驗狀態(tài)。檢查“本機(jī)控制”（數(shù)字鍵盤控制）、“遠(yuǎn)方控制”（液晶觸摸屏控制，遠(yuǎn)方控制箱控制）時的開關(guān)動作狀態(tài)及變頻器面板、觸摸屏畫面上的各種狀態(tài)顯示是否正確對應(yīng)。
● 動態(tài)調(diào)試：
引風(fēng)機(jī)開關(guān)、變頻器柜將正式通電。分別檢查“工頻旁路”狀態(tài)以及“變頻控制”狀態(tài)下，在變頻器面板和遠(yuǎn)方控制箱上操縱引風(fēng)機(jī)、變頻器的啟、停、調(diào)是否正常，轉(zhuǎn)速、電流是否正確；在“工頻旁路”狀態(tài)時與“變頻控制”狀態(tài)時的轉(zhuǎn)向是否一致；在“變頻控制”時人為模擬故障保護(hù)動作、信號是否正確。
● 帶負(fù)荷試驗：
主要了解正常運(yùn)行工況下引風(fēng)機(jī)、變頻器的風(fēng)量、電流、轉(zhuǎn)速（頻率）；檢查變頻器額定輸出電流時的電機(jī)轉(zhuǎn)速、變頻器頻率。
9、 回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造后的運(yùn)行：
石灰車間回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)于2005年3月18日用高壓變頻器調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速方法投進(jìn)生產(chǎn)。
（1） 石灰回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行參數(shù)變化：
●變頻器啟動時間設(shè)定為120秒，在啟動中電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，電機(jī)電流保持在60A電流之內(nèi)。
●在回轉(zhuǎn)窯用木料烘窯時，引風(fēng)機(jī)電機(jī)在8赫茲的頻率下運(yùn)行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時極為安靜，此時的風(fēng)量正可滿足木材充分燃燒，且不會使燃燒速度過快。
●最大負(fù)荷運(yùn)行時，電機(jī)在25赫茲運(yùn)行，風(fēng)機(jī)振動大大減輕，在旁邊的電工室內(nèi)已感不到明顯的風(fēng)機(jī)震動。
●在進(jìn)行沖窯皮或進(jìn)行短時維修時，風(fēng)機(jī)運(yùn)行于2赫茲或停止，不但引風(fēng)機(jī)電量消耗減少，同時風(fēng)量減小，使回轉(zhuǎn)窯溫度下降速度變慢，在比較短時間內(nèi)完成的不必進(jìn)行噴煤加溫。
●通過變頻器頻率的精確調(diào)整，使進(jìn)料和出料時窯溫保持在最佳狀態(tài)。
（2）引風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行后的電量消耗：
●6月17日到6月23日變頻運(yùn)行實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計
序號 名稱 單位
1 累計運(yùn)行時間 h 144
2 運(yùn)行頻率 Hz 10-25
3 風(fēng)機(jī)電流 A 11-23.5
4 變頻器輸進(jìn)電流 A 6A以下
5 累計電耗 Kw.h 7848
6 均勻每小時電耗 Kw.h 54.5
●高壓變頻改造后，引風(fēng)機(jī)在滿足回轉(zhuǎn)窯負(fù)壓的情況下，風(fēng)機(jī)電流明顯減少，由25A-35A降為11A-23.5A變頻器輸進(jìn)電流則降到6A 以下，風(fēng)機(jī)均勻每小時電耗也由280.32Kw.h降到54.5Kw.h，節(jié)電率為80.1%。
（3）高壓變頻運(yùn)行后，相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行變化：
●避免了電動機(jī)啟動時對電機(jī)的沖擊損害，對電網(wǎng)的沖擊。
●進(jìn)步了引風(fēng)機(jī)的自動控制能力。
●減少了引風(fēng)機(jī)和高壓除塵器的振動。
●由于轉(zhuǎn)速的降低,對風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承等壽命得以延長。
●擋風(fēng)板保持全開狀態(tài)，降低了磨損，且大力矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作次數(shù)減少，故障率降低。
10 石灰車間回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能與效益：
1）引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間：
●石灰車間回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)為十二天一個生產(chǎn)周期，十天進(jìn)行活性石灰生產(chǎn)，二天進(jìn)行修窯。
●引風(fēng)機(jī)月運(yùn)轉(zhuǎn)時間：
24小時×30天×10天/12天 = 600小時
●引風(fēng)機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)時間：
600小時×11月 = 6600小時
●引風(fēng)機(jī)運(yùn)行單耗節(jié)約量：
280.32Kw.h -54.5Kw.h =225.82 Kw.h
●引風(fēng)機(jī)月節(jié)約電量：
225.82 × 600 = 135492 Kw.h
●引風(fēng)機(jī)年節(jié)約電量：
225.82×6600 =1490412 Kw.h
●石灰車間用濕簾電價是每Kw.h花費(fèi)0.57元
●引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行每小時節(jié)約電費(fèi)：
225.82 × 0.57 =128.72元
●引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行每月節(jié)約電費(fèi)：
135492 × 0.57 =77230.44 元
●引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行年節(jié)約電費(fèi)：
1490412 × 0.57 =849534元
11、 結(jié)束語
通過高壓變頻器通過在活性石灰回轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用，其在應(yīng)用變頻調(diào)速運(yùn)行的用電量和定速運(yùn)行的用電量的差異，顯示出的在我國企業(yè)中老式風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式所造成的能源浪費(fèi)相當(dāng)觸目驚心。
國外的一些經(jīng)濟(jì)學(xué)家說過，中國事在能源緊缺的情況下大量地浪費(fèi)能源，同時外國將高壓變頻器這種現(xiàn)代電力電子產(chǎn)品對我國以高昂進(jìn)行傾銷，獲得高額的利潤。
國產(chǎn)的高壓變頻器在中等功率開發(fā)與生產(chǎn)已經(jīng)成熟，可以和國外的產(chǎn)品一比高下。當(dāng)隨著我國在大功率與超大功率高壓變頻上不斷取得進(jìn)展，其價格將進(jìn)一步趨于公道，預(yù)示高壓變頻器這種現(xiàn)代電力電子的高科技產(chǎn)品將在我國能源高效利用的領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。(end)
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收錄時間:2011年01月29日 18:09:33 來源:李凱 白德芳 劉爽 作者:
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中國風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 離心風(fēng)機(jī)從一定程度上恰是普透風(fēng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)之后，應(yīng)用在一些方面之后的特殊機(jī)械。固然說在功能上這種離心風(fēng)機(jī)可能更加多樣化，但是在一些基礎(chǔ)舉措措施上和它的零件保養(yǎng)上都是差未幾的。
像保證風(fēng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就是其中之一。轉(zhuǎn)子實在是一個很小的部件，但是在風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中施展的作用是很大的，絕對不能夠忽略它。實在這種轉(zhuǎn)子的機(jī)構(gòu)非常簡樸，就是一種筒狀的結(jié)構(gòu)，它的主要作用就是固定主滾動軸，能夠讓風(fēng)機(jī)進(jìn)行平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
那么就會有人問了，這樣的一種零件根本就沒有正視的價值，它能夠泛起一些什么故障呢？實在轉(zhuǎn)子的學(xué)問非常多，首先只要是合格的轉(zhuǎn)子就應(yīng)該做過靜平衡和動平衡。
所謂的靜平衡就是在風(fēng)機(jī)靜止的過程中風(fēng)機(jī)的葉輪和主軸是否發(fā)生運(yùn)動，不運(yùn)動的話這樣的一個轉(zhuǎn)子才是合格的。而動平衡就是風(fēng)機(jī)在滾動的過程中，是否在平穩(wěn)度上比較有保證，不會發(fā)生葉輪前后搖晃的現(xiàn)象。
假如轉(zhuǎn)子在這些方面都沒有保證的話，那么就會在使用的過程中眼中影響到離心風(fēng)機(jī)的功率。不要以為這樣的一種情況是不存在的，良多人都不知道轉(zhuǎn)子會影響到離心風(fēng)機(jī)的功率。實在轉(zhuǎn)子是間接影響到葉輪，然后就會影響到功率的題目。
而且使用這種方法能夠有效檢查出離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，由于一旦轉(zhuǎn)子泛起題目，風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中就會發(fā)出不同風(fēng)速的響聲，非常輕易辨別。
中國風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 于高強(qiáng)度及泵送混凝土的裂痕控制，結(jié)合施工實踐經(jīng)驗，主要從以下幾方面著手：水泥用量在高強(qiáng)和大體積混凝土施工中，水化熱引起的升溫較高，降溫幅度大，輕易引起溫度裂痕。為此在施工中，宜先用中熱的普通硅酸鹽水泥和水化熱較低的礦渣水泥，并盡量降低單位水泥用量。一般選用42.5級普通硅酸鹽水泥，配制C40～C60級混凝土，32.5級普通硅酸鹽水泥配制C30級混凝土。這兩種水泥具有質(zhì)量不亂，強(qiáng)度活性高，水化熱較低的特點(diǎn)，適合配制高強(qiáng)度等級混凝土。再者，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量�！ �
控制混凝土的出機(jī)溫度和入模溫度為了降低混凝土總溫升，減少大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制混凝土的出機(jī)溫度和入模溫度也是一個重要措施。
①有關(guān)試驗表明：石子、水、砂、水泥每升高1℃則使混凝土出機(jī)溫度分別升高0.342℃、0.313℃、0.258℃、0.088℃�；炷林惺颖葻彷^小，但每立方米混凝土中所占比重最大，水的比熱最大，但所占比例最小。因此，降低出機(jī)溫度最有效的辦法是降低石子的溫度。如在氣溫較高時，為防止太陽曝曬，可搭設(shè)攪拌棚，砂石堆場設(shè)置遮陽棚，必要時，灑水降溫。
②為了控制入模溫度，夏季施工時，澆水潮濕模板，輸送泵管上籠蓋一層草袋，常常噴灑冷水，泵機(jī)應(yīng)有遮陽措施，減少混凝土泵送過程中吸收太陽輻射熱。
③設(shè)置測溫孔。對于厚大體積混凝土，可在適當(dāng)部位和深度設(shè)測溫孔，及時了解把握混凝土內(nèi)部升溫變化和外界氣溫變化情況，內(nèi)外溫差不宜超過25℃，否則應(yīng)及時采取保溫措施。
混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是保證相宜的溫度和濕度前提。
①保溫1的目的有兩個：其一，是減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，減少混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂痕；其二，是延長散熱時間，充分施展混凝土強(qiáng)度的潛力和材料的松弛特性，使均勻總溫差對混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強(qiáng)度，防止貫串性裂痕。
②濕潤養(yǎng)護(hù)的作用是：新澆筑不久的混凝土，尚處于凝固硬化階段，水化的速度較快，相宜的濕潤前提可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂痕；其次，混凝土在保溫及濕潤前提下，可使水泥的水化作用順利進(jìn)行，進(jìn)步混凝土極限拉伸和抗拉強(qiáng)度，早期抗拉能力上升較快。對于高強(qiáng)混凝土濕潤養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。
③保證混凝土養(yǎng)護(hù)時間。一般混凝土的養(yǎng)護(hù)不小于7d，對抗?jié)B混凝土或摻用緩凝型外加劑的混凝土要不少于14d。澆水養(yǎng)護(hù)的次數(shù)以能保持混凝土處于潮濕狀態(tài)為準(zhǔn)，當(dāng)日均勻氣溫低于5℃時不得澆水養(yǎng)護(hù)。
一般散熱風(fēng)扇設(shè)計使用壽命是40000小時左右， 特別是AC散熱風(fēng)扇， 由于線圈所選銅絲的質(zhì)量問題，直接影響風(fēng)扇的使用壽命，比如銅絲選用較細(xì)的，在使用過程中就會出現(xiàn)線包過熱燒壞的情況，風(fēng)扇的質(zhì)量問題也間接的影響了變頻器等電子設(shè)備的整體壽命和整體使用狀況 。為了能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器等電子設(shè)備的預(yù)期使用壽命和長期使用穩(wěn)定性更加可靠，我們建議廠家選用使用壽命高達(dá)60000小時的臺灣神奎散熱風(fēng)扇，此風(fēng)扇嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，注重售后服務(wù)，在公司成長的過程中，得到的了 廣大用戶的支持和信賴，為回饋廣大客戶，更好的為客戶服務(wù)，在北京成立辦事處。為此低價銷售部分產(chǎn)品 ，歡迎新老客戶選購 。
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目前我們常用的空調(diào)系統(tǒng)它面臨什么樣的挑戰(zhàn)？現(xiàn)在空調(diào)起什么作用？空調(diào)非常簡單的目的，空調(diào)就是把熱量從室內(nèi)搬到室外去，熱量不可能低溫往高溫傳，所以需要有功，需要有壓東機(jī)來驅(qū)動，我們常溫的25度是夏季比較舒適的范圍，室外兩樣35度差不多了，我們卡這個溫差差不多10度，把溫差從25度搬到35度的過程，從這個過程我們從熱力學(xué)的角度來看，把熱量從一個25度的室內(nèi)，傳到35度的室外，這個理想的循環(huán)效率是達(dá)到多少？達(dá)到30，29.8左右，我們現(xiàn)在實際的制冷機(jī)沒有一個達(dá)到29.8的，我們現(xiàn)在就系5.5左右，為什么有這樣的差別？我們看實際的制冷機(jī)在什么情況下工作？實際制冷機(jī)為了向室內(nèi)送冷風(fēng)，首先需要變成冷空氣，送風(fēng)溫度差不多16、19度的溫差，為了制造16度的送風(fēng)溫度，我們要有冷水的回水溫度，所以冷水的回水溫度大概是12度，供水溫度就是7度，但是為了實現(xiàn)這個7度的供水，我們冷機(jī)的蒸發(fā)溫度就是2度。制冷機(jī)為了室外35度排熱又要有一個溫度，比如說5度溫差，我冷凝溫度要達(dá)到40度，實際上制冷機(jī)的工作范圍是從40度到2度之間工作的，它的溫差是38度，我們知道溫差越大，理想的cop就越低，如果你要從兩度到20度的話，理想卡諾循環(huán)就是32，我們現(xiàn)在離7.2已經(jīng)接近了，已經(jīng)達(dá)到了76%，從這個概念來講是不錯的，但是如果和這個來比，我們?nèi)绻拖?0度的溫差，要和29.8一比，還是18左右，效率就很低了，所以這是現(xiàn)在我們常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)，實際上一個很大很大的問題。
第二個問題，現(xiàn)在傳統(tǒng)的空調(diào)很難同時滿足室內(nèi)溫濕度的要求，因為我們室內(nèi)調(diào)解為了熱舒適也好，為了工業(yè)調(diào)整也好，我們要保證溫度和濕度在一個合理的范圍內(nèi)，我們常規(guī)的空調(diào)在冷卻后，比如說室外空氣是這樣，沿著這個露點(diǎn)往下走，同時降溫也室除濕，達(dá)到一個低溫點(diǎn)，我給室內(nèi)直接送上來，不能同時滿足室內(nèi)的要求，為了滿足濕度我要控制一個露點(diǎn)溫度，但是溫度就沒有辦法保證，我還得靠載熱把這個空氣加熱，我們知道先降溫后加熱這是不對的，或者說有一個冷熱抵消的問題，這就是目前采用常規(guī)的冷凝空調(diào)存在的問題。還有實際我們面臨使用應(yīng)用，條件非常的復(fù)雜，這個主要取決于我們熱濕比，顯熱負(fù)荷除以濕負(fù)荷，這樣就變化很大。在信息機(jī)房，或者是數(shù)據(jù)軸心這一類建筑里面不太一樣，顯熱負(fù)荷非常大，但是幾乎沒有散濕，這樣算下來熱濕比很大。還有一類檔案室，這里面只有書、檔案、資料，很少有人，熱負(fù)荷、濕負(fù)荷都比較小，像我們這樣的會議室不太一樣，顯熱負(fù)荷很大，熱濕比又比較小，我們怎么樣用傳統(tǒng)的空調(diào)模式有很大的難度，除非你考慮先降溫后在熱等方法�，F(xiàn)在實際上在美國很多建筑，我們分析為什么它的高能耗，實際上就是存在這樣的問題，供冷、載熱，為了除濕保證到一個很熱的溫度，然后再加熱的過程，另一個除濕和加濕的過程。另一個看輸配系統(tǒng)，我們知道空調(diào)鼠輩活動也占很大一部分，傳統(tǒng)我們見到的，采用的是全空氣的空調(diào)，用冷空氣來給室內(nèi)送風(fēng)，帶走室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，我們把風(fēng)分成兩部分，一部分是保證人員的正常呼吸，保證去除污染物，這個新風(fēng)一次去除每沒有問題，我真正的空調(diào)訊量是3—5次每小時，實際上這里有2—4次的循環(huán)風(fēng)量，循環(huán)過程是把冷量帶進(jìn)來的過程，為了帶進(jìn)來同樣的冷量，空氣需要的循環(huán)量是很大的。跟什么比？跟水比。另一個空調(diào)管道的占地面積是同樣的情況，如果空氣，風(fēng)道占的面積非常大，用水就小的多，用制冷機(jī)也是最小的。現(xiàn)在對空調(diào)系統(tǒng)有一個新的需求，我們既要同時實現(xiàn)對溫度和濕度的控制，保證足夠的新風(fēng)，還要提高能源利用的效率，通過避免再熱，再加濕來實現(xiàn)這個。
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變頻器在2#鍋爐引風(fēng)機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用 |
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老式鍋爐引風(fēng)機(jī)要改變風(fēng)量是通過風(fēng)門來調(diào)節(jié),造成很大的電能浪費(fèi)。利用變頻調(diào)速技術(shù)對鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,實踐證明,變頻器用于引風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)類設(shè)備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式。
【作者單位】：兗礦魯南化肥廠電氣分廠
【關(guān)鍵詞】：引風(fēng)機(jī);變頻器;節(jié)能;應(yīng)用
【分類號】：TK223.26
【DOI】：CNKI:SUN:BPQS.0.2008-11-031
【正文快照】：
1引宮鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，在電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè),廠房降溫水簾，以及民用采暖中都占據(jù)著重要的角色.根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷需求，鍋爐要隨時調(diào)整生產(chǎn)狀態(tài).改變供熱t(yī)的多少。用戶在選配風(fēng)機(jī)時，都是根據(jù)工藝要求中出現(xiàn)的最大負(fù)荷來確定容t，所以存在“大馬拉小車
The Application of Inverter in the Energy Saving Reform for 2# Boiler\'s Induced Draft Fan
Zhang Qingzhong Shao Zhangjing Ni Peiliang Kong Juan
It wastes too much electrical energy to change the air flow of the old-fashion boiler is to control the air door.In this paper,we use the converter control technology to inform the boiler fan energy wasting.Practice has been proofed that it is an ideal control way and has received significant results to use the converter in the energy saving of the device such as the induced draft fan.
【Keyword】：Induced draft fan;Inverter;Energy saving;Application
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收錄時間:2011年01月07日 15:16:00 來源:ccen 作者:
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高壓變頻器在轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用 |
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唐山國義特種鋼有限公司煉鋼廠原有50t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐3座，轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高，且含有易燃?xì)怏w和金屬顆粒；按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb16297一1996)的規(guī)定：對煙氣必須進(jìn)行冷卻、凈化處理后，由引風(fēng)機(jī)將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。因此，每座轉(zhuǎn)爐必須配置1套除塵系統(tǒng)：共有4臺除塵風(fēng)機(jī)，采取3用1備的運(yùn)行方式。風(fēng)機(jī)電動機(jī)功率為1000kw，供電電壓為10kv。由于轉(zhuǎn)爐周期性中斷吹氧，為滿足節(jié)能和環(huán)保要求，要求風(fēng)機(jī)在整個煉鋼工作周期內(nèi)變速運(yùn)行：吹氧時高速運(yùn)行，不吹氧時低速運(yùn)行。最初設(shè)計采用風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量，電動機(jī)采用水電阻啟動；經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)采用風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量存在著非常大的局限性，主要表現(xiàn)在：
(1)風(fēng)門擋板須人工調(diào)節(jié)，使用不便，通常不論工況如何，風(fēng)門一直不變，造成巨大浪費(fèi)；
(2)風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量是把風(fēng)量消耗在擋風(fēng)板上，造成擋風(fēng)板前后壓差大，風(fēng)門易磨損；
(3)風(fēng)機(jī)、電機(jī)全速運(yùn)行，震動大、噪聲大、損耗大，軸承磨損嚴(yán)重；
(4)調(diào)節(jié)精度低、線性度差，響應(yīng)速度慢；
(5)電動機(jī)啟動電流大，影響電網(wǎng)穩(wěn)定。
鑒于存在上述眾多題目，煉鋼廠決定對3座轉(zhuǎn)爐的除塵系統(tǒng)分別進(jìn)行改造，采用高壓變頻器通過調(diào)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
2 電動機(jī)基本參數(shù)及變頻器設(shè)置的參數(shù)
3 高壓變頻器技術(shù)要求及改造方案
(1)除塵風(fēng)機(jī)是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)職員的人身安全；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣，轉(zhuǎn)爐又是周期性中斷吹氧，所以，為除塵風(fēng)機(jī)配套的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性�；谝陨瞎ぷ魈攸c(diǎn)，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要要求如下：
●要求變頻用具有高可靠性，長期運(yùn)行無故障；
●調(diào)速范圍要大，效率要高；
●具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速；
●有共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機(jī)避開共振點(diǎn)運(yùn)行，保證風(fēng)機(jī)不喘振。
(2)經(jīng)過多方調(diào)研、比較，最后決定采用深圳市科陸變頻器公司生產(chǎn)的cl2700系列高壓變頻器，通過雙方技術(shù)職員的合作，共同制定了1#轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)的變頻改造方案，改造方案如下：
●拆除水阻啟動柜，電動機(jī)中性點(diǎn)直接短接；
●在控制室增加1臺操縱柜，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程、本地控制以及電流、轉(zhuǎn)速、頻率的監(jiān)視；
●設(shè)立高速、低速兩檔速度控制；
●當(dāng)除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，功率單元故障只報警不停機(jī)。
(3)系統(tǒng)與遠(yuǎn)程控制箱接口圖及功能表
4 經(jīng)濟(jì)效益及附加值
4.1運(yùn)行參數(shù)比較
4.2減少電機(jī)啟動時的電流沖擊
電機(jī)采用水電阻啟動時的最大啟動電流達(dá)到額定電流的2.5～4倍。經(jīng)過變頻改造后，觀察變頻器啟動的負(fù)荷曲線，發(fā)現(xiàn)它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉(zhuǎn)速增加而上升，無論如何都不會超過額定電流的1.2倍。因此風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行解決了電機(jī)啟動時的大電流沖擊題目，消除了大啟動電流對電機(jī)、傳動系統(tǒng)和主機(jī)的沖擊應(yīng)力，大大降低日常的維護(hù)保養(yǎng)用度。
4.3延長設(shè)備使用壽命
使用變頻器可使電機(jī)轉(zhuǎn)速變化沿風(fēng)機(jī)的加減速特性曲線變化，沒有應(yīng)力負(fù)載作用于軸承上，延長了軸承的壽命。同時有關(guān)數(shù)據(jù)說明，機(jī)械壽命與轉(zhuǎn)速的倒數(shù)成正比,廠房降溫風(fēng)機(jī)，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可成倍地進(jìn)步風(fēng)機(jī)壽命，風(fēng)機(jī)的使用維護(hù)用度自然就降低了。
4.4降低噪音
風(fēng)機(jī)采用變頻器調(diào)速驅(qū)動，在降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同時，噪音也大幅度地降低，同時克服了由于調(diào)整風(fēng)門線性度不好，調(diào)節(jié)品質(zhì)差，引起共振，造成風(fēng)道強(qiáng)烈震動的缺陷，運(yùn)行工況得到明顯改善。
由上述可知，采用變頻調(diào)速的方式可進(jìn)步電機(jī)的使用效率，綜合利用能源，減小損耗，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
5 結(jié)束語
隨著科技的進(jìn)步，國產(chǎn)變頻器的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已逐步替換各種進(jìn)口產(chǎn)品，特別是高壓變頻器，可靠性和性價比都比進(jìn)口產(chǎn)品具有明顯上風(fēng)，為我國的節(jié)能降耗做出了突出的貢獻(xiàn)。
作者簡介
陳志東電氣工程師，現(xiàn)工作于唐山市國義特種鋼有限公司，主要從事電氣設(shè)備的維護(hù)工作。
歐榮華深圳市科陸變頻器有限公司工程師，主要從事高壓變頻器的研制和應(yīng)用工作。 |
鋒速達(dá)負(fù)壓風(fēng)機(jī)-大北農(nóng)集團(tuán)巨農(nóng)種豬示范基地風(fēng)機(jī)設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商！臺灣九龍灣負(fù)壓風(fēng)機(jī)配件供應(yīng)商！
主要產(chǎn)品豬舍通風(fēng)降溫,豬棚通風(fēng)降溫,豬場通風(fēng)降溫,豬舍風(fēng)機(jī),養(yǎng)殖地溝風(fēng)機(jī),豬舍地溝風(fēng)機(jī),豬舍多少臺風(fēng)機(jī),廠房多少臺風(fēng)機(jī),車間多少臺風(fēng)機(jī),豬舍什么風(fēng)機(jī)好,廠房什么風(fēng)機(jī)好,車間什么風(fēng)機(jī)好,多少平方水簾,多大的風(fēng)機(jī),哪個型號的風(fēng)機(jī)
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