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風(fēng)機安裝與維護

六葉模壓風(fēng)機_高壓變頻技術(shù)在天津華能楊柳青熱電廠鍋爐風(fēng)機上的


高壓變頻技術(shù)在天津華能楊柳青熱電廠鍋爐風(fēng)機上的應(yīng)用
    
摘 要：本文先容了楊柳青熱電廠在鍋爐風(fēng)機變頻改造中的探索和經(jīng)驗，先容了東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司高壓變頻裝置的技術(shù)特點。通過改造前后的對比，分析了系統(tǒng)的安全可靠性以及節(jié)能效果。


         關(guān)鍵詞：高壓變頻器 風(fēng) 機 節(jié) 能


         1 引言


         　　天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司位于天津市西郊，早期的幾臺小容量機組由于能耗高、效率低，在幾年前已經(jīng)全部停運，并先后建成4×300MW的四臺燃煤發(fā)電機組，總裝機容量達1200MW。


         　　隨著節(jié)能降耗建設(shè)節(jié)能性社會日益深進人心，高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟，變頻調(diào)速技術(shù)在火電廠逐漸得到了廣泛應(yīng)用，其中鍋爐風(fēng)機上的應(yīng)用比較普遍。楊柳青熱電廠之前沒有高壓變頻改造的嘗試，基本沒有這方面的經(jīng)驗。2006年楊柳青熱電廠組織專業(yè)職員對國內(nèi)外高電壓、大功率的變頻器進行了考查、論證。最后得出結(jié)論：高電壓、大功率變頻調(diào)速裝置，無論是可靠性、節(jié)能性還是調(diào)節(jié)性都優(yōu)于其它調(diào)節(jié)方式。所以公司決定對#5、#6機組共四臺引風(fēng)機和四臺一次風(fēng)機進行變頻改造，華能團體公司通過國際上公然招標的方式，采購了所需的8臺由東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器。


         2 變頻改造的可行性分析


        


         　　楊柳青發(fā)電廠#5、#6機組為300MW燃煤發(fā)電機組,于1998年投運。鍋爐為BLK-1025液態(tài)排渣、雙燃燒室（W型火焰）、塔式直流爐。由于采用液態(tài)排渣設(shè)計，燃燒室溫度高、容積熱負荷大，造成燃燒室容積相對較小;由于是塔式爐，造成爐本體高程大，下返煙道長;由于采用二次風(fēng)旋流強度可調(diào)的噴燃器，造成燃燒器的風(fēng)阻大;由于以上多種原因，比一般的爐體的煙風(fēng)系統(tǒng)阻力大，配置的送風(fēng)機、引風(fēng)機、一次風(fēng)機的容量大，鍋爐風(fēng)機的電耗較高。通過電機變頻調(diào)速改造，不對風(fēng)機及泵的本體、風(fēng)道管道部分進行更改，通過變轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)風(fēng)壓、風(fēng)量、水流量的調(diào)節(jié)，機務(wù)方面不存在題目。根據(jù)現(xiàn)場條件及調(diào)研結(jié)果看，運行自動控制調(diào)整及電氣部分更改也可實現(xiàn)。以下對送風(fēng)機、一次風(fēng)機、引風(fēng)機變頻調(diào)速前后的效果進行實際與理論分析（以#5鍋爐1列風(fēng)機為例，相關(guān)參數(shù)取于風(fēng)機試驗報告）：


         　　綜合分析：


         　　送風(fēng)機為動葉可調(diào)軸流風(fēng)機，無擋板節(jié)流損失，變頻調(diào)速節(jié)電效果不明顯，在滿負荷時還要多浪費電8.3kW，在低負荷時只能節(jié)電81.40kW。


         　　引風(fēng)機為靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機，變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯，在滿負荷時節(jié)電126.49kW，在低負荷時節(jié)電349.8kW。


         　　一次風(fēng)機為離心式風(fēng)機，進口擋板調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯，在滿負荷時節(jié)電358.149kW，在低負荷時節(jié)電340.2kW。


         　　由此可見，引風(fēng)機和一次風(fēng)機的改造潛力巨大，變頻改造后能達到節(jié)能降耗的目的。


         3 變頻器基本原理


         　　DHVECTOL-DI變頻裝置采用多電平串聯(lián)技術(shù)，6kV系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。此工程的變頻裝置設(shè)計為每8個功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相，共24個功率單元，。輸進側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，構(gòu)成48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)側(cè)的電流波形，使其負載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。每個功率單元結(jié)構(gòu)以及電氣性能完全一致，為交-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輸出控制。通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到正弦PWM波形,這種波形正弦度好，dv/dt小，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。


         4 可靠性設(shè)計


         　　鍋爐風(fēng)機作為鍋爐的重要輔機，為了確保汽輪發(fā)電機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)，鍋爐機組則要保持出力穩(wěn)定，這就要求鍋爐風(fēng)機保持出力穩(wěn)定。設(shè)備改造原則上應(yīng)以最可靠的系統(tǒng)、最少的投進、最短的時間、帶來最好的效益。四臺變頻裝置均配置了工頻與變頻間自動切換的功能，一次回路見圖1。


        


圖1：變頻器一次回路


         　　4.1工頻與變頻間的自動切換的功能


         　　為了保障了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，變頻器在切換過程通過邏輯程序與擋板調(diào)節(jié)相互配合最大限度的減小系統(tǒng)的波動，同時另一臺變頻器采用風(fēng)壓閉環(huán)調(diào)節(jié)，自動、快速的調(diào)節(jié)輸出頻率，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)在整個切換過程中的動態(tài)平衡。


         　　變頻器正常運行中操縱變切工指令或者變頻器重故障時，變頻器將啟動變切工程序，實現(xiàn)變頻運行向工頻運行的切換。切換過程中當檢測到變頻器停止輸出后，立即將擋板調(diào)節(jié)到工頻運行時需要的擋板開度，由于變頻運行時擋板是處于全開狀態(tài)的，變頻運行在不同的頻率，就對應(yīng)工頻運行下的一個擋板開度;同時，另一臺風(fēng)機根據(jù)當時的壓力自動調(diào)節(jié)變頻輸出，最大限度的減小了系統(tǒng)的波動。切換中對電機的沖擊電流在電機額定電流三倍左右，與設(shè)置的切換時間相關(guān)。變切工的時序圖見圖2，圖3是一臺引風(fēng)機的變切工的實測圖：


        


圖2：變切工的時序圖

圖3：引風(fēng)機變切工的實測圖


         　　風(fēng)機工頻運行中操縱工切變指令時，變頻器將啟動工切變程序，實現(xiàn)工頻運行向變頻運行的切換。在切換過程前需要將變頻器的給定頻升到50HZ，就能實現(xiàn)無擾切換，切換后需要將擋板慢慢打開，同時降低給定頻率，直到擋板全部打開。在工頻切變頻的過程中，當KM1接觸器合閘的瞬間會對變頻器有一個沖擊，必須保證次沖擊電流小于變頻器的過流保護定值，變頻器初期有一個“恒頻增壓”的過程，電流有一個增加到減少的過程，變頻器的過載整定值也應(yīng)當大于此電流。工切變的時序圖見圖4，圖5是一臺引風(fēng)機工切變的實測圖


      ,換氣負壓風(fēng)機;  


圖4：工切變的時序圖


        
圖5：引風(fēng)機工切變的實測圖


         　　4.2 瞬時停電再啟動功能


         　　當高壓6KV母線進行切換或者母線上大電機起動時會造成高壓電網(wǎng)瞬間閃動，變頻器若不具備瞬停功能，會立即停機，等待重新起動會經(jīng)過相當長的時間，會給生產(chǎn)造成重大的經(jīng)濟損失。DHVECTOL-DI變頻用具備的瞬時停電再起動功能，可以根據(jù)電源恢復(fù)時電動機自由旋轉(zhuǎn)的實際速度計算出對應(yīng)的輸出頻率，以此頻率為起始頻率使電動機重新起動并加速到停電前的運行狀態(tài)，實現(xiàn)了電機的連續(xù)運行�，F(xiàn)場測試瞬時停電再啟動的電流波形如圖6。


        


圖6：瞬停再啟動時電流波形


         　　4.3 變頻器的軟勵磁技術(shù)


         　　級聯(lián)式高壓大功率變頻器的軟勵磁技術(shù)是我公司二○○五年注冊的專利技術(shù)。軟勵磁主回路圖見圖7，變壓器在受6KV高壓電前先由一路380VAC的充電電源加到移相變壓器的三次繞阻（額定380VAC）充電，充電回路中串聯(lián)了充電電阻，充電電阻用接觸器KM20、KM21控制，從而實現(xiàn)充電電壓由小到大的控制。充電電源上并接了一個錯相保護器，可用來檢測充電電源及相序。


        


圖7：軟勵磁主回路圖


         　　軟勵磁技術(shù)的實現(xiàn)大大的增強了變頻器實際能力，有效的抑制了變壓器送電時的過電壓和涌流現(xiàn)象，避免了單元在送電時的沖擊，延長了單元內(nèi)部核心器件的使用壽命。另一個方面，軟勵磁技術(shù)它能實現(xiàn)380VAC充電電源完成變頻器高壓調(diào)試的功能，簡化了變頻器的調(diào)試過程，有效的解決了調(diào)試送電難的題目;特別是變頻器使用了工頻與變頻自動互切的功能后，假如變頻器因故障切換到工頻運行，在變頻器故障排除后，由工頻運行轉(zhuǎn)為變頻運行的過程中，可以利用軟勵磁功能事先測試變頻器的恢復(fù)情況，從而降低了切換失敗的風(fēng)險，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。采用軟勵磁技術(shù)后變頻器的啟動時序見圖8。


        


圖8：變頻器的啟動時序


         6 經(jīng)濟效益分析


         　　6.1間接經(jīng)濟效益分析


         　　6.1.1電機軟啟動，無沖擊電流


         　　DHVECTOL-DI變頻器對電機進行軟啟動，根據(jù)電機的現(xiàn)場使用要求，我們可以改變電機的啟動時間和變頻點，電機啟動曲線，使得電機在帶上負載后完好地適應(yīng)負載和工藝要求，可確保電機的安全運行并延長其使用壽命，節(jié)省維護用度。


         　　6.1.2高功率因數(shù)


      ,屋頂排風(fēng)機;   　　DHVECTOL-DI變頻器在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都可維持高功率因數(shù)，標準值達到0.95以上，負載極小時功率因數(shù)也可以達到0.9以上，電壓源型變頻調(diào)速技術(shù)相比電流源型變頻調(diào)速、串極調(diào)速等技術(shù)的功率因數(shù)都高，所以完全不需要增加功率因數(shù)補償設(shè)備。


         　　6.1.3 輸出脈動轉(zhuǎn)矩小


         　　DHVECTOL-DI變頻器不需要外部輸出濾器就可提供正弦輸出電壓，變頻器有較低的輸出電壓失真，幾乎不增加電動機的運轉(zhuǎn)噪音。DHVECTOL-DI變頻器大大降低了輸出的諧波電流（低于4%），避免了電動機發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動。從而減少了設(shè)備上的機械應(yīng)力。


        


圖9 實測出的無電網(wǎng)污染變頻器輸出電壓與輸出電流波形


         　　6.1.4 電機保護功能


         　　變頻器安裝了電機保護裝置，能區(qū)分變頻器故障和電動機及電纜故障，當變頻器至電機的電纜或電動機故障后不切工頻運行，從而有效的保護了電機。


         　　6.2 直接經(jīng)濟效益分析


         　　由于在相同條件下風(fēng)壓和流量的大小與電機電流的大小成正比所以這里只用工頻運行檔板調(diào)節(jié)時的電機電流和變頻調(diào)節(jié)時變頻器的輸進電流作一比較從而說明節(jié)電效果。（風(fēng)機的功率因數(shù)為0.85 變頻器為0.96）


        


         　　以上只是利用電流的變化進行的比較，實際運行中不同工況的節(jié)能效果有所差異，但從結(jié)果上看節(jié)能效果非常明顯,達到了變頻改造的目的。


         7 結(jié)束語


         　　天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司對5#、6#爐的鍋爐風(fēng)機變頻改造固然是初次嘗試，由于前期的數(shù)據(jù)分析充分，進行了大量的調(diào)研和論證，這次變頻改造非常成功，達到了預(yù)期的結(jié)果。隨著高壓變頻技術(shù)的發(fā)展, 以及國家產(chǎn)業(yè)政策的支持,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴大,變頻技術(shù)在電力行業(yè)重要輔機設(shè)備上的推廣,收到了明顯的經(jīng)濟效益,也代表了今后更多行業(yè)節(jié)能技術(shù)的方向。


         參考文獻：


         　　1 《高壓大功率變頻器產(chǎn)品技術(shù)手冊》 東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司


         　　2 《鍋爐培訓(xùn)教材》 天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司

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收錄時間:2011年04月13日 04:17:39 來源: 作者:


施比德變頻器在風(fēng)機水泵調(diào)速節(jié)能改造案例
          節(jié)能降耗、增加效益是全社會應(yīng)為之努力的方向。我國的電動機用電量占全國發(fā)電量的60％～70％，風(fēng)機、水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3。應(yīng)用于風(fēng)機、水泵等設(shè)備的傳統(tǒng)方法是通過調(diào)節(jié)出口或進口的擋板、閥門開度來控制給風(fēng)量和給水量，其輸出功率大量消耗在擋板、閥門地截流過程中。另外，由于在通常的設(shè)計中為了滿足峰值需求，水泵選型的裕量往往過大，也造成了不應(yīng)有的浪費。根據(jù)風(fēng)機、水泵類的轉(zhuǎn)矩特性，采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風(fēng)量，將大大節(jié)約電能。下面就分析一下在風(fēng)機水泵類負載中使用Speeder施比德變頻器所能達到的效果。


         一、通過Speeder施比德變頻器調(diào)速達到的一次節(jié)能
下面以水泵為例來說明，由圖1可以看到：

流量Q正比于轉(zhuǎn)速n 
壓力H正比于n2 
轉(zhuǎn)矩T正比于n2 
功率P正比于n3 


圖1 水泵流量、壓力、功率曲線 

在普通的水泵流量控制中使用閥門來調(diào)節(jié)，如圖2所示：

圖2 閥門控制水泵流量

      管道阻力h與流量Q的關(guān)系為h正比于RQ2，其中R為阻力系數(shù)；電機在恒速運行時，流量為100%情況下（工作點為 A），水泵軸功率相當于Q1AH1O所包容的面積。電機在恒速運行時，采取調(diào)節(jié)閥門的辦法獲得70%的流量（工作點為 B），將導(dǎo)致管阻增大，水泵軸功率相當于Q2BH2O所包容的面積，所以軸功率下降不大。采用Speeder施比德變頻器調(diào)速控制流量時，由于管道特性沒有改變，水泵特性發(fā)生變化（工作點為 C），軸功率與Q2CH3O所包容的面積成正比。故其節(jié)能量與CBH2H3所包容的面積成正比，輸進功率大大減小。 如圖3所示： 

圖3 變頻調(diào)節(jié)水泵流量

      正如前面提到的，軸功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。采用Speeder施比德變頻器進行調(diào)速，當流量下降到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%,假如流量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當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。


         二、風(fēng)機水源節(jié)能的計算：
      風(fēng)機水泵流量變化量，如前所述，采用Speeder施比德變頻器調(diào)速是節(jié)電之有效的措施。根據(jù)GB12497對電機經(jīng)濟濟運行治理的規(guī)定有如下的計算公式。
濟運行治理的規(guī)定有如下的計算公式。
　　采用檔板調(diào)節(jié)流量對應(yīng)電動機輸進功率P1V與流量Q的關(guān)系為：

P1V≈[0.45+0.55（Q/QN）2]P1e             （1）

式中：
P1e——額定流量時電動機輸進功率（kW）。
QN——額定流量


         三、應(yīng)用實例：
      某水泥廠機立窯離心風(fēng)機245KW，電機4極、實際用風(fēng)量為0.6～0.7，預(yù)備改造為Speeder施比德變頻器驅(qū)動，估算節(jié)電率和投資回收期。


由（1）式P1V=〔0.45+0.55（0.65）2〕X 245=0.6428×245=157（KW）
      采取風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量時風(fēng)機所需的軸功率為157kW，Speeder施比德變頻器調(diào)速器調(diào)風(fēng)量時相對調(diào)節(jié)風(fēng)門調(diào)風(fēng)量的節(jié)電率為0.6。年節(jié)電量，每年按300天計算24×306×157×60%=678240KWh≈67.8（萬kWh）
      年節(jié)電費（電價0.40元/kWh）　0.4×678240=27萬元
      投資回收期:　投資回收期=設(shè)備投資總額（元）÷年節(jié)電費（元）
　　                      =18÷27=0.67（年）=8（個月）
      由此可判定，該水泥廠機立窯離心風(fēng)機采用Speeder施比德變頻器驅(qū)動后，年節(jié)電量67.8萬kWh，年節(jié)電費27萬元，投資回收期8個月，技術(shù)經(jīng)濟效益可觀。
　　該水泥廠訂購了一臺變頻調(diào)速柜、內(nèi)裝佛山施比德變頻科技的SPD8000G250R0G3－250kW變頻器一臺，另有空開、熔斷器、電表、指示燈等。投進運行后，變頻器頻率調(diào)到35Hz左右滿足機窯立風(fēng)量要求，這時電動機電流210A左右，變頻器輸電壓、298V，實際輸出功率為
 P=√3 IVCOφ4=3×210×298×0.9≈97.5kW

      與理論計算值157×0.6=94.2kW基本吻合。
　　通過以上分析可以看出，風(fēng)機水泵采用Speeder施比德變頻器調(diào)速后，節(jié)電效果是明顯的（節(jié)能超過50%），此外，機械的轉(zhuǎn)速降低后，機械的磨損減少，使用壽命延長了，間接經(jīng)濟效益也很可觀。



密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機中壓變頻調(diào)速裝置的設(shè)計與應(yīng)用
    

摘要：介紹IGBTSIMOVERTMV全數(shù)字矢量變頻器在密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機上的應(yīng)用，說明其基本配置、功能和控制特點。實際運行結(jié)果表明，這種設(shè)計是可行的，提高了電氣設(shè)備控制性能及可靠性。

關(guān)鍵詞：密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng);IGBTSIMOVERTMV;全數(shù)字矢量變頻調(diào)速

1 引言

主鼓風(fēng)機是密閉鼓風(fēng)爐生產(chǎn)工藝上要求與密閉鼓風(fēng)爐同步的關(guān)鍵設(shè)備，風(fēng)機性能和運行的安全可靠性直接制約著密閉鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)能力。本公司在100kt鉛鋅技術(shù)改造完成后，原有的2臺6kV，1000kW的主鼓風(fēng)機(靠閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量)已經(jīng)不能滿足密閉鼓風(fēng)爐大風(fēng)量生產(chǎn)的技術(shù)要求，為滿足鉛鋅冶煉過程中對風(fēng)量的嚴格要求，使主鼓風(fēng)機有足夠的可調(diào)能力與密閉鼓風(fēng)爐相適應(yīng)，決定使用西門子公司生產(chǎn)的IGBTIMOVERTMV全數(shù)字矢量變頻器，經(jīng)過一段時間的試運行，該系統(tǒng)具有顯著的節(jié)電效果，較高的調(diào)速精度，簡便的使用方法和易于實現(xiàn)自動控制等性能。

2 SIMOVERT MV功能及特點

2.1 技術(shù)指標和硬件特點

SIMOVERT MV控制采用了久經(jīng)驗證的TRANSVEKTOR磁場定向控制。其控制原理是運用空間向量估計值以及為降低電機損耗與開關(guān)損耗而經(jīng)過優(yōu)化的逆變器觸發(fā)脈沖模式，以獲得優(yōu)良的控制特性和更高的動態(tài)性能，該中壓變頻器具有功率因數(shù)高(在整個輸出范圍中，PF>0.96),輸出線路諧波電流低，性能可靠，系統(tǒng)穩(wěn)定性好等特點。

2.2 通信能力與控制軟件功能

SIMOVERT MV具有很強的通信能力，可通過智能串行接口等通信模塊靈活地把變頻器接到相應(yīng)的網(wǎng)上，其通信速率可達38.4kb/s，同時該變頻器的矢量控制方式可以精確地測定和控制電機電流的力矩分量和勵磁分量，具有調(diào)節(jié)參數(shù)的自動優(yōu)化，自動故障顯示與報警，可以靈活設(shè)定和更改過程數(shù)據(jù)通道等特點。

3 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與配置

密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機中壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由控制器，6kV中壓變頻器、雙電源控制柜、電動機及風(fēng)機等組成，其組成示意圖如圖1所示。

圖1 密 閉 鼓 風(fēng) 爐 變 頻 調(diào) 速 系 統(tǒng) 組 成 示 意 圖

其中控制器為美國英格索蘭公司Microcontroller Processor Module;變頻器為德國西門子公司產(chǎn)品，型號是6SE8018，1800kVA;電動機為西門子公司產(chǎn)品，型號為6kV，1300kW;風(fēng)機為美國英格索蘭公司的空壓機。

3.1 HV-IGBTSIMOVERTMV全數(shù)字矢量變頻器主電路的組成

如圖2所示，該系統(tǒng)主電路變頻傳動變壓器為三繞組，二次為12相二極管整流輸出，可減少整流裝置產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)的影響，逆變部分為采用高壓IGBT的三電平逆變器。對于HV?IGBT器件，每次開通或關(guān)斷時的瞬變電流和瞬變電壓是可以完全控制的，因而它們可以獲得優(yōu)良的輸出電壓特性，同時，其觸發(fā)電路所需要的元器件數(shù)量比GTO或IGCT的觸發(fā)電路要少得多，故其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，而且可靠性極高。

圖2 變頻器主電路組成

全數(shù)字化的SIMADYND控制系統(tǒng)可用作開環(huán)控制和閉環(huán)控制，采用了速度極快的全數(shù)字化32位信號處理器和多用、靈活的標準軟件。同時，功能齊全的保護系統(tǒng)不僅滿足了密閉鼓風(fēng)爐風(fēng)量隨工藝要求而及時調(diào)整的需要，也避免了不必要的跳閘，增進了過程控制效率(風(fēng)機跳閘時，密閉鼓風(fēng)爐將會造成風(fēng)口灌渣)。

由于在進行SIMOVERTMV傳動系統(tǒng)開發(fā)之初，就考慮了電機的配套問題，因此，采用西門子H-compact和H-compactplus標準電機的SIMOVERTMV傳動系統(tǒng)，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都具有最佳的與上述電機配套的和協(xié)性。

3.2 雙電源控制

為了維護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，該調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)計了一套滿足自動切換的雙電源供電電路，確保了系統(tǒng)控制電路的穩(wěn)定。

4 密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機變頻調(diào)速系統(tǒng)的連接

英格索蘭控制器負責(zé)風(fēng)機系統(tǒng)運行中的聯(lián)鎖與控制，將系統(tǒng)中電氣控制信號進行綜合和邏輯判斷，監(jiān)控風(fēng)機的運行狀況，對運行中出現(xiàn)的異常情況進行聲光報警(包括防喘振系統(tǒng))，同時，接受密閉鼓風(fēng)爐中央控制室的指令，根據(jù)密閉鼓風(fēng)爐工藝，利用變頻器進行加、減風(fēng)量操作，控制和確保風(fēng)機的安全可靠運行，滿足密閉鼓風(fēng)爐工藝的要求。

5 密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用效果

密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機變頻調(diào)速系統(tǒng)一次投運成功,六葉模壓風(fēng)機，自2001年10月投運以來，使用情況良好，具有以下優(yōu)點：

1)滿足了密閉鼓風(fēng)爐的工藝要求，該控制系統(tǒng)的可靠性極高，滿足了鼓風(fēng)爐冶煉過程中對風(fēng)量和壓力的嚴格要求，為年產(chǎn)100kt粗鉛鋅提供了可靠的保證。

2)變頻電機的工作頻率一般在40～50Hz之間調(diào)整，節(jié)能效果明顯，每年可節(jié)約電費230多萬元。

3)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)性能好，全數(shù)字化矢量控制系統(tǒng)使得風(fēng)機動態(tài)響應(yīng)好，靈敏度高，調(diào)速范圍寬。

4)系統(tǒng)穩(wěn)定性能好，磁場定向控制方式可以達到與直流傳動系統(tǒng)相媲美的動態(tài)性能，能準確地推斷和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩電流分量和磁通電流分量，利用矢量控制方法，預(yù)先給定的轉(zhuǎn)矩可以準確地維護和限定。

5)英格索蘭控制器和變頻器可進行快速、準確通信，具有良好的適應(yīng)性，因而操作簡單、可靠，提高了工作效率。

6 結(jié)語

本公司在這次技術(shù)改造中采用了一系列西門子新近推出的先進技術(shù)和裝置，系國內(nèi)首次在英格索蘭風(fēng)機上使用了變頻調(diào)速技術(shù)，很好地解決了變頻控制與風(fēng)機控制之間相互通信聯(lián)絡(luò)的技術(shù)，使風(fēng)機在生產(chǎn)中發(fā)揮了最佳效果，并取得了良好的經(jīng)濟效益，因而在行業(yè)中具有推廣價值。

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收錄時間:2011年03月16日 03:29:18 來源:未知 作者:


電廠吸風(fēng)機的高壓變頻改造及節(jié)能情況
    
摘    要：安陽電廠#9機組吸風(fēng)機變頻改造有效的降低了發(fā)電本錢，進步了經(jīng)濟效益。 
 
英文摘要：The Anyang power plant #9 unit suction fan frequency conversion transformation effective reduced the electricity generation cost, enhanced the economic efficiency. 
 
關(guān)鍵詞： ABB　高壓變頻器　節(jié)能　應(yīng)用 
  
1　引言
　　安陽電廠#9機組為300MW燃煤機組，鍋爐型號:DG1025／18.2－II4。該鍋爐為亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐，單爐膛，一次中間再熱，平衡透風(fēng)，鋼構(gòu)架，固態(tài)排渣，燃煤鍋爐。配有兩臺吸風(fēng)機，吸風(fēng)機是鍋爐的重要輔機，也是耗電大戶。


         2　吸風(fēng)機情況
2.1　吸風(fēng)機規(guī)格
　　吸風(fēng)機的技術(shù)規(guī)格如表1所示。

表1　吸風(fēng)機的技術(shù)規(guī)格

吸風(fēng)機的技術(shù)規(guī)格


         2.2　吸風(fēng)機運行情況
　　吸風(fēng)機運行分低速運行和高速運行兩種方式，當機組負荷較低時低速運行，當機組負荷帶250MW以上時，鍋爐吸風(fēng)量不足，需切換為高速運行，機組負荷帶250MW以下，切換為低速運行，在切換過程中一旦失敗，吸風(fēng)機跳閘，會嚴重影響鍋爐安全，可能會導(dǎo)致鍋爐燃燒波動過大而滅火，甚至造成機組解列。


         3　吸風(fēng)機的變頻改造
3.1　變頻改造
　　變頻改造的目的是機組節(jié)能，保證機組安全運行，節(jié)約廠用電，進步經(jīng)濟效益。2005年機組大修時，對鍋爐吸風(fēng)機進行了變頻改造，改造情況如下:


         3.1.1　變頻設(shè)備組成
　　每一臺引風(fēng)機變頻設(shè)備分別由一臺控制柜、兩臺變壓器柜、兩臺變頻單元柜、一臺刀閘柜組成。東芝-三菱高壓變頻器的主回路是由多個以單相輸出的PWM變頻器單元串聯(lián)構(gòu)成，采用二極管橋式整流方式非移相控制，即使不設(shè)改善功率因數(shù)的電容，也能達到高功率因數(shù)運行。采用東芝公司的高壓變頻器產(chǎn)品，其拓撲結(jié)構(gòu)是三相輸進單相輸出的逆變器串聯(lián)型的高壓變頻器。


         3.1.2　變頻設(shè)備的尺寸和重量
　　變頻設(shè)備的外形尺寸和重重如表2所示。

表2　變頻設(shè)備的外形尺寸和重重

變頻設(shè)備的外形尺寸和重重


         3.1.3　裝置標準規(guī)格額定值:
　　變頻器的技術(shù)規(guī)格如表3所示。

表3　變頻器的技術(shù)規(guī)格

變頻器的技術(shù)規(guī)格


         3.1.4　變壓器參數(shù):
　　單臺變壓器一次容量:1360kVA
　　二次A:3×167kVA
　　二次B:3×167kVA
　　二次C:3×167kVA
　　一次電壓:6300V
　　二次電壓:582V
　　一次電流:125A
　　二次電流:166A
　　單臺變壓器最大損耗:89kW


         3.1.5　變頻器空調(diào)
　　共5臺空調(diào)，單臺最大功率13kW。


         3.2　吸風(fēng)機變頻器的運行方式
　　3.2.1正常情況下，應(yīng)采用變頻器運行、旁路開關(guān)備用的運行方式，即吸風(fēng)機工作開關(guān)在“工作”位置，吸風(fēng)機變頻出口刀閘在“合閘”位置帶吸風(fēng)機運行，吸風(fēng)機旁路開關(guān)在“試驗”位置備用。
　　3.2.2　當變頻器故障時，可斷開吸風(fēng)機工作開關(guān)，拉開吸風(fēng)機變頻出口刀閘，將吸風(fēng)機旁路開關(guān)送至“工作”位置，合上旁路開關(guān)帶吸風(fēng)機運行的方式。
　　3.2.3　變頻器電氣回路
　　電機接線圖如圖1所示。

電機接線圖

圖1　電機接線圖


         　　3.2.4　變頻器功率單元電路構(gòu)成
　　變頻器功率單元電路如圖2所示。

變頻器功率單元電路 

圖2　變頻器功率單元電路


         　　3.2.5　電氣系統(tǒng)連鎖
　�。�1）現(xiàn)有斷路器的應(yīng)用:將現(xiàn)有的高速斷路器用于變頻器進線斷路器，取消差動保護�，F(xiàn)有的低速斷路器作為旁路斷路器，不帶差動保護，原高、低速斷路器綜合電動機保護保存，對高速斷路器綜合電動機保護的整定，需要考慮與變頻器有關(guān)保護的配合題目。
　　（2）刀閘柜采用單刀的隔離開關(guān)。因此旁路運行時可以保證旁路斷路器與變頻器隔離。刀閘柜閉合時，禁止合旁路斷路器。
　�。�3）刀閘柜內(nèi)部接電機側(cè)有帶電顯示器，一旦電機帶電運行，連鎖禁止打開柜門，禁止操縱開關(guān)。
　　（4）刀閘柜與旁路斷路器連鎖，一旦旁路斷路器閉合，連鎖禁止打開柜門，禁止操縱開關(guān)。一旦刀閘柜柜門打開，禁止合旁路斷路器。
　　（5）高速斷路器與低速斷路器電氣互鎖，不能同時閉合。


         　　3.3　此次吸風(fēng)機變頻改造，吸風(fēng)機電機及高壓開關(guān)不變，從圖中可以看出在吸風(fēng)機開關(guān)與電機之間進行改造加裝了變頻設(shè)備，既達到了吸風(fēng)機變頻改造的目的，又有效節(jié)約了本錢。


         4　節(jié)能情況分析
　　將#9機組與#10機組（吸風(fēng)機未變頻改造）進行比較。
4.1　吸風(fēng)機電量比較
　　吸風(fēng)機電量比較如表4所示。

表4　吸風(fēng)機電量比較

吸風(fēng)機電量比較


         4.2　發(fā)電量與廠用電量比較如表5所示。

表5　機組發(fā)電量與廠用電量比較

機組發(fā)電量與廠用電量比較


         4.3　節(jié)能效果
　　從上表可以看出#9機組在變頻改造后與未變頻改造的#10機組比較，吸風(fēng)機電量大幅下降，廠用電下降，取得了明顯的效果，有效的降低了發(fā)電本錢，進步了經(jīng)濟效益。比較如表5所示。


         5　結(jié)束語
　　高壓變頻器在安陽電廠#9機組吸風(fēng)機的成功應(yīng)用，取得了明顯的節(jié)能效果，并且消除了設(shè)備隱患，保證了機組的安全穩(wěn)定運行，進步了經(jīng)濟效益，隨著變頻器在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，節(jié)約能源與進步企業(yè)競爭力緊密結(jié)合，將會為社會創(chuàng)造更多的財富。

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收錄時間:2011年02月23日 07:36:35 來源: 作者:


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