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1、金肯变频器在热电厂节能改造中的应用dujing导语:随着变频技术的成熟,变频器在电气传动领域中应用越来越广泛随着变频技术的成熟,变频器在电气传动领域中应用越来越广泛。其控制方式的多样性、完善的电机保护功能以及其特有的优点是目前在工控领域其它无可比较的。一.改造原理由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知:水泵、风机的流量风量与其转速成正比;水泵、风机的压力与其转速的平方成正比,而水泵、风机的轴功率即是流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比即与电源频率的三次方成正比根据上述原理可知:降低水泵、风机的转速就,水泵、风机的功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz
2、,那么P45/P50=45/503=0.729,即P45=0.729P50P为电机轴功率;将供电频率由50Hz降为40Hz,那么P40/P50=40/503=0.512,即P40=0.512P50P为电机轴功率。A水泵局部:水泵消耗功率与转速的三次方成正比。即N=KN3N:为水泵消耗功率;n:为水泵运行时的转速;K为比例系数。而水泵设计是按工频运行时设计的,但供水时除顶峰外,大局部时间流量较小,由于采用了变频技术及微机技术有微机控制,因此可以使水泵运行的转速随流量的变化而变化,最终到达节能的目的。理论证实,使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低20%,进而大大降低能耗,节能率可达20%
3、-40%。B风机局部:风机属于典型的平方转矩负载类型,所以其功率轴功率,转矩压力,转速风量知足以下关系相似定理:压力=P轴=QHQ/Q=N/N那么Q=QN/NP/P=N/N3那么P=PN/N3异步电机的转速公式n=60f1-s/p式中:N、Q、H、P风机的额定转速,风量,轴功率N、Q、H、P调速后风机的额定转速,水量,轴功率在一定范围,可以保持风压恒定的前提下,可以通过改变转速来调节风量,并且不改变风压。这种特性说明,调节风机转速,改变出风压力,改变风量,使压力稳定在恒压线上,就可以完成恒压供风。综上所述:利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量,能获得明显的节能效果
4、二.改造方案水泵在热电厂中主要是给锅炉提供循环水,锅炉燃烧产生的高温高压蒸汽进入蒸汽轮机推动涡轮旋转,带动发电机发电,发电后的乏汽或者从蒸汽轮机中的抽汽进入蒸汽制冷机制冷同时一局部进入热交换器采暖或者提供卫生热水。在实际工作经过中,随着负荷的多少,水流量也应该有不同的变化,以知足消费的要求。在热电厂的应用中,对水泵电机而言,由于它是在工频下全速运行,因此造成了能量的大大浪费。锅炉风机在变频改造之前,是采用传统的挡板来调节风量,既轻易发生故障,也造成了电能的浪费。据此,我公司采用以下系统方案:变频器:采用风机水泵专用变频器风机水泵专用变频器JK型=普通变频器+MCU,是集供水控制和供水治理一体化
5、的系统。内置供水专用PID调节器,只需加一只压力传感器,即可方便地组成供水闭环控制系统。传感器反应的水压信号直接送入变频器自带的PID调节器输入口,而压力设定既可以使用变频器的键盘设定,也可以采用一只电位器以模拟量的形式送入。三.产品特点:1空间电压矢量控制技术。2.转矩自动提升功能,低频大转矩输出。3.载波频率可调,静音运行。4.控制方式多样化,通用性强。5.内置刹车单元,快速停车。6.内置PID调节功能,闭环控制简单。7.内置RS-485接口,可计算机联网控制,也可以与DCS组成闭环控制系统。8.具有时间累计功能,可以显示单次通电运行时间,累计运行时间。9.32位电机控制专用微处理器,频率
6、解析度高达0.01HZ。金肯系列变频器强大的通讯功能,配合工控机和组态软件等,即可实现与主控室进展联网控制,便于监控人员自动化治理。假如用户希望采用DCS或是FCS,那么那么可以由D/FCS负责收集模拟量、开关量等信号,变频器输出的模拟量、开关量信号全部进入DCS系统,形成闭环控制,同时实现相关辅机联锁功能等。为确保系统可靠性,需要在变频系统上增加工频软启动旁路装置。由此可见,金肯风机水泵专用变频用具有强大的功能,能知足消费经过中的各种控制方案。假设外接PLC或者MCU及PC机上位机等,就组玉成自动化的监控和控制系统、可以知足更复杂的工艺要求。四.系统改造后的性能:1采用变频器闭环控制,可按需要进展软件组态并设定温度进展PID调节,使电机输出功率随热负载的变化而变化,在知足使用要求的前提下到达最大限度的节能。2由于降速运行和软启运,减少了振动、噪音和磨损,延长了设备维修周期和使用寿命,进步了设备的MTBF平均故障维修时间值,并减少了对电网冲击,进步了系统的可靠性。3系统具有各种保护措施,使系统的运转率和平安可靠性大大进步。4变频调速闭环控制系统与工频控制系统互为互锁,不影响原系统的运行,且在变频调速闭环控制系统检修维护或者故障时,原工频控制系统照样可以正常运行0