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高压变频器:高温风机上节电效果显著

2009/12/17/15:23 来源:中国传动网

    现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展,促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速,计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能,改善生产工艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率,高功率因数,以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

    高压交流变频调速技术是20世纪90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术,主要用于交流电机的变频调速,其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式(如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等)。高压变频器以其显著的节能效益、较高的调速精度、较宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通讯功能,得到了广大用户的认可,现在已经成为企业电机节能方式的首选方案。但在2000年前后,由于当时高压变频器是洋品牌占垄断地位,且大都价格不菲,所以水泥企业采用高压变频器的用户并不多。随着国产高压变频调速技术的成熟,从2005年起,山水集团在所有新建生产线的大功率风机类设备全部采用高压变频器的同时,对原有生产线的大功率风机类设备,也全部实施了高压变频器改造,共有近百台之多,取得了良好的经济效益和社会效益。

    经过对原系统进行统计,在生产过程中,风机挡板开度大都在80%左右,节电空间较大,我们决定对原系统进行变频改造,将风压控制由原来的液力耦合器调节改为变频器调节:取消原液力耦合器,将电机与液力耦合器之间用一连接轴取代液力耦合器连通,而由变频器对电机本身进行调速,最后达到调整窑尾预热器(高温风机人口)的压力为工况要求值;变频器设备接人风机侧高压开关和拟改造电机之间,变频器控制接入原有的DCS系统。电机、高压断路仍采用原有设备。为了充分保证系统的可靠性,变频器加装了工频旁路装置,保留了原有管道上的挡板(阀门)。这样,当变频器发生故障时,可将电机切换至工频状态下运行,仍旧利用风门进行风量调节。

    通过对水泥熟料生产线高温风机等大功率风机进行高压变频技改,在制定方案前,要充分了解生产工艺和操作过程,了解风量、风压的调节方式,做好改造前各种工艺参数(台时、风量、风压等)、设备参数(阀门开度、运行电流等)的统计工作,为节能效果的估算、技术方案的制订提供基础数据。了解运行负荷状况和特点,确定变频器的选型。对于水泥熟料线的高温风机等设备,建议变频器选用电压源型、高一高结构,可免除输出升压变压器;对于容量选择,可适当放大一级。由于水泥行业的粉尘相对而言较大,通风窗专用过滤棉滤网需要经常清理,所以建议变频器的冷却方式采用风一水冷方式,这样可大大减少室内与室外的空气流通,既可保证室内空气的洁净,又可保证变频器所需的运行温度。实践证明,变频器需要工频旁路运行的机会很少,完全可以去掉旁路装置,节省电力室空间,减少投资,从而可进一步去掉管道内的阀门支架,减小管道阻力。采用变频器后,系统稳定可靠,取消了液力耦合器调速,消除了机械、液压较高故障率的缺陷,运转率提高、维护费用降低;电动机运行振动及噪声明显下降;电动机不需长期高速运行,工作电流大幅度下降,节电效果显著。

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