高压变频器在电解铝厂排烟风机中的应用.docx

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1、高压变频器在电解铝厂排烟风机中的应用 (3)完好的工频/变频自动互切技术。如今的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜,变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,手动旁路需人工操纵,适应于无备用装置或者不重要的运行工况,自动旁路可在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。新风光公司提供的自动旁路切换柜,不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态,还可实如今变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能,整个转换经过不会对用户设备的运行造成任何影响。 (4)旋转中再启动功能。运行经过中高压瞬时掉电3s内恢复,高压变频器不停机,高压恢复后变频自动运

2、行到掉电前的频率。 (5)线电压自动平衡技术星点漂移技术。变频器某相有单元故障后,为了使线电压平衡,传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相一样的电压,而线电压自动平衡技术通过调整相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压平衡输出。 (6)单元直流电压检测:实时显示检测系统的直流电压,进而实现输出电压的优化控制,降低谐波含量,保证输出电压的精度,提升系统控制性能,并可使保证运行维护人员实现对功率单元运行状况的全面把握。 (7)单元内电解电容因采取了公司专利技术,可以将其使用寿命进步1倍。 (8)具备突发相间短路保护功能。假如由于设备原因及其他原因造成输出短路,此时

3、假如变频器不具备相间短路保护功能,将会导致重大事故。变频器在发生类似问题时可以立即封闭变频器输出,保护设备不受损害,防止事故的发生。 (9)限流功能:当变频器输出电流超过设定值,变频器将自动限制电流输出,防止变频器在加减速经过中或者因负载忽然变化而引起的过流保护,最大限度减少停机次数。 (10)故障自复位功能:当变频器由于负载突变造成单元或者是整机过电流保护时,可自动复位,继续运行。4排烟风机变频控制原理根据消费需要,烟气净化系统装置运行正常时,总管压力要保持在一定的负压,才能知足消费线正常的需求。下面就以总管烟气压力控制来讲明本系统的控制原理与实现经过。图1排烟机变频控制原理图如图1所示,检

4、测排总管烟气压力,由于当布袋除尘器内外压差太大时,其中的烟气没有被除掉,就被直接吸出,影响净化效果。为了保证烟气净化经过顺畅进展,DCS承受压力变送器传输过来的压力信号,按照既定算法进展计算。当压力差超过系统设定值时,DCS发出420mA或者05V的信号来降低变频器的频率,实现排风机降速运行来降低总管烟气压力到目的值;当压力差低于系统设定值时,DCS发出420mA或者05V的信号来升高变频器的频率,实现排风机升速运行来升高总管烟气压力到目的值。当然,也可以人工操纵DCS,来调节排风机的转速。操纵更加方便,这样进步了系统的稳定性。同时,变频器可以实现与机组DCS系统的信息传递,可完成自诊断、报警

5、和接收指令的功能。5变频改造主回路介绍电解铝烟气净化系统采用四台离心风机,这四台排风机采用两用两备。本系统选用两台山东新风光电子科技开展有限公司消费的JD-BP38-800F型高压变频器,采用一拖二手动旁路方案。一台变频器拖动两台电机;当变频器出现故障时可以切换到工频运行;并且变频器旁路局部具有互锁功能,确保两台电机不出现同时驱动,同一电机不出现变频、工频同时驱动。电解铝烟气净化系统变频改造采用1#、2#排风机共用一套高压变频器,3#、4#排风机共用一套高压变频器。以1#、2#排风机为例讲明其控制思路,其一次系统接线图路如图2所示,通过切换高压隔分开关把高压变频器切换到要运行的排风机上去。如下

6、图高压变频器可以拖动1#排风机电动机实现变频运行,也可以通过切换拖动2#排风机电动机实现变频运行。两排风机电动机均具备工频旁路功能。图2高压变频一次系统接线图QF1和QF2分别为现场1#和2#排风机电源高压断路器;QS11和QS21分别为1#、2#排风机电源高压隔分开关;QS12、QS22、QS13、QS23为变频器旁路开关柜高压隔分开关;变频器为风光JD-BP38-800F高压变频器。高压变频器旁路开关柜用于工/变频切换。QS11和QS21为2个高压隔分开关,变频器运行时,要求QS11和QS21同时闭合。QS12闭合,QS22断开,QS13断开,1#排风机变频运行;QS12断开,QS13闭合

7、,1#排风机工频运行;QS22闭合,QS12断开,QS23断开,2#排风机变频运行;QS22断开,QS23闭合,2#排风机工频运行;其中,QS12与QS13、QS22实现电气互锁,QS22与QS23、QS12实现电气互锁;将控制柜远控/本控开关打至远控位置,将相应排风机断路器就地/远方开关打至远方位置,可实现排风机的远控操纵。6排烟风机变频节能情况6.1变频节能分析电解铝烟气净化系统排烟风机两台高压变频器于2021年7月3日一次正式投入运行,至今运行正常。排烟风机高压变频器现场运行如图3所示。变频运行后,风门全部翻开,根据电解铝烟气量的大小,随时调节风机的风量大小,知足消费收尘的负压要求,而且

8、现场人员操纵非常方便。图3高压变频器现场运行图以1#排风机为例计算变频改造后节能效果。11#排风机工频时消耗的功率P工频计算:输入电压10.4kV,功率因数:0.86,实际工作电流:49A,P工频=1.732IUCOS=1.73249A10.4kV0.86=759kW。21#排风机变频时消耗的功率P变频计算:运行频率:42Hz,输入电压10.4kV,功率因数:0.96,输入电流:33.4A,P变频=1.732IUCOS=1.73233.4A10.4kV0.96=578kW。变频后相对于工频挡板调节时节省的电量为:P=P工频-P变频=759kW-578kW=181kW。1#排风机变频前后节电率为

9、:=P/P工频100%=181kW/759kW100%=23.8%。1#排风机年运行按300天计算,电价按0.4元计算,1#排风机变频改造后一年可节约的电费:P工频-P变频24h300d0.4元/kWh=521280元。两台高压变频器一年可节省电费约100万元。6.2其他效益 (1)电动机实现了真正的软启动、软停顿。防止了启动时对设备的电气和机械冲击,使风机启动平稳。 (2)运行工况改善,工人劳动强度降低。随着电解铝净化系统除尘的需要,调节排烟风机的转速,进而调节风机风量,知足除尘消费工艺的需要,现场工作环境大为改善,工作强度大大降低。 (3)延长了电机、风机的使用寿命,进步了风机的利用效率。

10、原排烟风机在运行经过中,维护工作量大,检修费用高,采用变频技术调速后,减少了机械磨损,保证了风机的正常运行。 (4)调速范围宽,调速精度高。排烟风机的风量经常需要根据电解铝产生烟气多少进展调节,在过去挡板调节时,出现执行机构的开度与流量的非线形问题,致使调节失误,采用变频拖动风机可以在050Hz范围内任意调速,调速精度高,可保持在0.10.01Hz范围内工作,易于实现烟气净化系统自动化控制。 (5)变频用具有多项保护功能,特别完善。与原系统相比拟,变频用具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升保护等多项保护功能,更准确地保护了电机。7完毕语综合看来,1#4#电解铝烟气净化排风机采用高压变频器进展改造,大大进步广西信发铝电有限公司烟气净化系统的运行效率,降低了电解铝的消费本钱,对保证电解铝烟气净化系统的平安运行起着重要的作用。

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