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应用案例
变频技术在风机上改造应用
发布时间:2018-7-6 13:24:00   来源:杭州三科变频科技有限企业   人气值:

1、改造方案

本次改造主要是根据企业电机系统设施的现状和存在的问题,针对电厂系统特点,对#3、#4、#5、#6锅炉引风机、一次风机、二次风机共计12台(电机总装机容量3900KW)6KV电机进行变频节电技术改造,采用高压变频调速技术,根据工况需要,控制电机的转速,来调节风量的变化,以替代落后的挡板调节方式,以减少电能损耗。同时,风量的变化由非线性改善为线性,使得炉膛的燃烧效能控制变得更及时、精确。从而达到节能降耗和提高自动化程度的双重目的。本次节电技术改造新建一座高压变频室、增加变频调速装置12台、DCS控制系统、、通风系统及配电设施。

1.1变频器选型

近年来已有很多大中型电厂采用变频技术进行节电技术改造的实例,实践证明不但节电效果明显,而且提高系统的安全性,不存在运行风险。此次节电技术改造设备选用原则,变频技术先进,成熟可靠。选择雷奇节能科技股份有限企业生产的LOVOL系列高压智能节电装置(变频器),该产品由移相变压器,功率单元和控制器组成。高压变频器采用模块化设计,互换性好、维修简单,噪音低,谐波含量小,不会引起电机的转矩脉动,对电机没有特殊要求。高压变频调速系统的结构图如下:

1.2电气改造方案

采用一拖一自动旁路控制,实现变频/工频自动切换。旁路柜在节电器进、出线端增加了两个隔离刀闸,以便在节电器退出而电机运行于旁路时,能安全地进行节电器的故障处理或维护工作。旁路柜主回路主要配置:三个真空接触器(KM1、KM2、KM3)和两个高压隔离开关K1、K2。KM2与KM3实现电气互锁,当KM1、KM2闭合,KM3断开时,电机变频运行;当KM1、KM2断开,KM3闭合时,电机工频运行。另外,KM1闭合时,K1操作手柄被锁死,不能操作;KM3闭合时,K2操作手柄被锁死,不能操作。自动旁路控制结构图如下:

1.3系统控制方案

(1)本地控制:利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制。(2)远程控制:变频器与DCS系统连接,进行数据通讯,使运行人员通过DCS系统画面对变频器的工作电流,运行状态及故障信息进行监控,由DCS实现控制。

1.4系统散热方案

设备自身发热量较大,运行环境的温度和湿度会影响设备的稳定性及功率元件的使用寿命,为了使变频器能长期稳定和可靠地运行,采用室内空调冷却方式,满足设备对温度和湿度的要求。

2、变频改造效果分析

2.1节电效果

节电改造前,锅炉正常工况下引风机档板的平均开度在70-80%左右,二次风机在35-45%左右。采用落后的档板调节控制方式,用电量高居高不下,影响机组的经济运行质量。本次节电改造于2012年10月安装调试完毕,经过一段时间的运行测试,以3#锅炉引风机为例,原工频电流由平均49.5A下降到变频后的36-39A,功率因数由0.8左右提高到0.95左右。从12台改造后的风机运行情况看,完全能够满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等)。运行后一年的电表数据表明,经过变频改造后12台风机总计节电量为280万KWh,比挡板调节控制方式节能率达到23%,节能效果十分显著。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。

2.2其它效果

(1)采用变频调速控制后,杜绝“大马拉小车”现象,既提高了电机效率,又满足了生产工艺要求;

(2)采用变频调速控制后,由于变频技术装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数,功率因数由0.8左右提高到0.95以上,提高了有功功率,减少了设备和线路无功损耗;

(3)实现了电机的软启动,避免了对电网的冲击,提高了系统的可靠性,延长了设备的使用寿命;

(4)减少风机叶片和轴承的磨损,延长大修周期、节省维修费用。风机、管网振动大幅减小,降低了噪声对环境的影响;

(5)变频器的过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能,使系统的安全可靠性大大提高;

(6)由于变频器具有工频/变频自动切换功能,变频器发生重故障时可在2-3秒内切换到工频运行,且在变频调速控制系统检修维护或故障时,工频控制系统照样可以正常运行,满足风机系统对电机高可靠性运行的要求;

(7)实现了高压变频装置与主控室DCS系统连接,DCS系统能够满足实时性的要求,经过电厂运行的逻辑实现对变频器的控制,对各种数据的分析和判断,这也是电厂提高效率的关键环节之一。

3、结语

在发电企业中,风机水泵类等高耗能设备较多,应用变频调速技术进行节能改造已经逐渐被接受。实际运行中变频器在经历了各种电气、机械、环境温度影响下动作迅速可靠,运行稳定,节能效果显著,是一种理想的调速控制方式,经济效益及社会效益十分明显。

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