《電子技術應用》
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山宇變頻器在化工風機的節(jié)能改造應用
摘要: 目前化肥廠共有四臺加壓風機,其中兩臺大風機功率為280KW,另外兩臺風機功率分別為為240KW,、155KW,,一般情況下為一臺280KW和240KW工作(電流分別是490A,、405A),,利用主管的回路閥開度進行風量的調節(jié),以滿足后段壓縮工段的需要,。這就造成系統(tǒng)負荷發(fā)生變化時需要人工頻繁調節(jié)回路閥以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,,而且長期有一部分電能消耗在回路閥上。
Abstract:
Key words :

一,、方案說明
  目前化肥廠共有四臺加壓風機,,其中兩臺大風機功率為280KW,另外兩臺風機功率分別為為240KW,、155KW,,一般情況下為一臺280KW和240KW工作(電流分別是490A、405A),,利用主管的回路閥開度進行風量的調節(jié),,以滿足后段壓縮工段的需要。這就造成系統(tǒng)負荷發(fā)生變化時需要人工頻" title="工頻">工頻繁調節(jié)回路閥以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,,而且長期有一部分電能消耗在回路閥上,。
  本系統(tǒng)可根據具體需要做成一拖二、一拖三兩種方式,,一拖三方式相比較而言安全性更高,,在控制上也更靈活,可在兩臺電機均出現(xiàn)問題時仍然能夠保證變頻控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)的正常運行,,將系統(tǒng)的風險性降至最低,。如考慮成本及系統(tǒng)安全性已能滿足要求,也可采用一拖二的控制方案,。
  在變頻器的選型上,,因為加壓風機屬于整個生產線上非常重要的環(huán)節(jié),而且羅茨風機較離心風機而言屬于重型負載,,在啟動力矩及負荷變化時變頻器要求更高,,所以我們在本方案中使用了通用性變頻器,,通用性變頻器在IGBT逆變模塊、整流元件,、儲能元件上都較同功率的風機水泵型變頻器放大了一檔,,可以更有效地保證變頻器的穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命,。
  針對工藝現(xiàn)狀,本變頻控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式" title="控制方式">控制方式,,回路閥全關,,通過壓力傳感器采集出口風壓" title="風壓">風壓至變頻器,通過變頻器的PID回路調節(jié),,調整輸出到電機的電壓,、頻率參數,從而調整電機的轉速,,以達到出口風壓恒定的目的,。這樣既在系統(tǒng)負荷發(fā)生變化時可以自動地穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,而且消耗在回路閥門上的電能也能夠有效地節(jié)約.
 

  二,、控制電路
  1,、可方便地在操作間進行變頻器的啟停和速度調節(jié);
  2,、可實現(xiàn)變頻到工頻的無擾切換,,以滿足系統(tǒng)對安全性的需要;
  3,、當280KW變頻電機" title="變頻電機">變頻電機或240KW工頻電機出現(xiàn)故障時,,此時由變頻器切換到另外一臺280KW電機,原280KW或240KW電機工頻運行,,避免了因變頻電機故障而影響變頻閉環(huán)控制的情況,。
  4、變頻器或電機故障時,,可聲光報警,,便于及時排故;
  5,、壓力目標值可根據工藝上的需要隨時指定,,操作簡單方便。
  6,、可在操作間實時觀察變頻器和設備的輸入電流及電壓,,便于了解電機及設備工作狀況。
  
   三,、效益分析
  1,、節(jié)電降耗效果明顯。根據風機的負載特性,功率與風機轉速的三次方成正比,,當轉速下降時,,電機功率迅速下降,通常風機的平均節(jié)電率都在20%以上,。目前滬州天力化肥廠加壓機每月做功為380V×(490+405)A×0.89÷1000×24小時×30天×1.732=217936度),,回路閥開度約1/3,節(jié)能保守估計約20%,,則每月節(jié)電43587度,,按電電費均價0.35計算,則每月可節(jié)省15255.00元,,一年按工作10個月計算,,則全年可節(jié)省152550.00元。
  2,、增加了工藝參數的穩(wěn)定性,,降低了物料的消耗,可以有效地提高生產效率,,降低單位成本,。
   3、通過變頻器調節(jié)風機轉速(電機從0Hz開始啟動),,電機可以軟啟動,,實現(xiàn)恒壓供風,可降低啟動電流,,提高電氣保護質量,,從而提高了起動轉矩,因此,,對電機和電網的沖擊下降,,啟動壓降減小,對電網的容量要求降低,,變頻器能快速檢測和保護,,它的保護功能齊全,保護的反應速度和精度均比常規(guī)電氣保護大為提高,,對電動機的保護更為完善,,有利于電機的安全運行。
  4,、解決了出口壓力升高時的憋壓現(xiàn)象,,機械磨損減小,降低了設備損耗,,電機,、風機等機械磨損減小,,可有效地延長設備的使用壽命,降低設備維護及采購成本,。
  5,、控制方式為閉環(huán)自控,提高了生產上的自動化程度,,消除了人工調節(jié)時的誤差,。反應速度快、精度高,、控制方便:變頻器的機械特性硬,,調速性能好,可滿足嚴格的工藝要求,,控制質量高,。


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