高壓變頻器在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用(2)
5、經(jīng)過嚴(yán)格調(diào)研Power SmartTM系列高壓變頻器與同類產(chǎn)品的比較:
6、技術(shù)方案: 當(dāng)變頻器出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí),系統(tǒng)能夠根據(jù)需要手動(dòng)轉(zhuǎn)入工頻電網(wǎng)中,電機(jī)全功率運(yùn)行,(也可以自選擇采用手動(dòng)或者自動(dòng)相切換的方案)。本方案中 QS1和QS2、QS3分別為電機(jī)工頻、變頻運(yùn)行選擇隔離開關(guān)。各隔離刀閘之間要求用程序鎖實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格可靠的機(jī)械互鎖和電氣閉鎖,以防止誤操作,同一狀態(tài)只允許QS1或QS2和QS3閉合工作。
7、應(yīng)用效果:
循環(huán)流化床鍋爐在正常運(yùn)行時(shí),爐膛壓力必須在正常的范圍內(nèi)。流化床鍋爐屬微負(fù)壓操作,其爐膛料層風(fēng)速控制的好壞直接影響鍋爐的循環(huán)和流化燃燒狀態(tài)。風(fēng)速過小,流化不起來,燃燒狀態(tài)差;流速過大,煙氣熱損失大,不利于經(jīng)濟(jì)燃燒。為了使?fàn)t膛煤粉在流化狀態(tài)下的燃燒達(dá)到最佳化,需實(shí)行一次鼓、引風(fēng)壓差比控制,通過料層底的供風(fēng)正壓與爐膛引風(fēng)負(fù)壓形成料層流化狀態(tài),與此同時(shí),靠一次鼓風(fēng)提供必要的燃燒用氧。
通過變頻器的精細(xì)調(diào)節(jié)與控制,可以非常平穩(wěn)的調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)量,在運(yùn)行中可以任意調(diào)整鍋爐負(fù)荷,使鍋爐運(yùn)行參數(shù)得到改善,提高了鍋爐效率,從而可以避免因通過調(diào)節(jié)閥門控制使風(fēng)機(jī)過多偏離高效率工作區(qū)而引起的振動(dòng),也避免了使鍋爐溫度產(chǎn)生波動(dòng)。
冬季供暖期為5個(gè)月,以1#爐引風(fēng)機(jī)和一次鼓風(fēng)機(jī)目前運(yùn)行的工況,通過高壓變頻器來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓,大約可以節(jié)約人民幣引風(fēng)機(jī)為73~114萬;一次鼓風(fēng)機(jī)為45~69萬,2套風(fēng)機(jī)合計(jì)節(jié)約人民幣為118~183萬,節(jié)能效果十分顯著。
其主要應(yīng)用效果如下:
1、變頻起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沒有任何沖擊。由于有變頻調(diào)節(jié),對(duì)于風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變頻軟起動(dòng),風(fēng)機(jī)在低頻下啟動(dòng),啟動(dòng)電流很小,啟動(dòng)時(shí)間延長,避免了原來在較大慣性負(fù)荷情況下,數(shù)倍的額定起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊,有效延長了電機(jī)壽命。而且變頻還可以隨時(shí)起動(dòng)或停止;
2、按需調(diào)節(jié)風(fēng)量,避免浪費(fèi)。由于變頻器通過變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量而不再需要由風(fēng)門來調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)范圍可以從0%—100%;因而可以根據(jù)生產(chǎn)工藝要求隨意調(diào)節(jié)風(fēng)量,減少了不必要的浪費(fèi);
3、變頻節(jié)能運(yùn)行,節(jié)約了大量能源。采用變頻使用后,不再使風(fēng)機(jī)一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),另外風(fēng)機(jī)閥門處于全開狀態(tài),其節(jié)能效率顯著;
4、降低風(fēng)機(jī)工作強(qiáng)度,延長使用壽命。采用變頻使用后,風(fēng)機(jī)的大部分工作時(shí)間都在較低的速度下運(yùn)行,因而大大降低了風(fēng)機(jī)工作的機(jī)械強(qiáng)度和電氣沖擊,將會(huì)大大延長風(fēng)機(jī)的使用壽命,降低維修強(qiáng)度;
5、使用變頻后,由于啟動(dòng)和停止時(shí)間都可以設(shè)定,減少了對(duì)煙道、風(fēng)道和風(fēng)門擋板的沖擊腐蝕,相應(yīng)的延長了很多零件的使用壽命,有效的提高了相應(yīng)設(shè)備的檢修周期,節(jié)約了大量維護(hù)費(fèi)用。
6、可使電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)直接相連接,減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的費(fèi)用;
7、電機(jī)和風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度下降,潤滑條件改善,傳動(dòng)裝置的故障下降;
8、系統(tǒng)壓力降低,對(duì)管道的壓力和密封等條件緩解,延長使用壽命;
9、與DCS系統(tǒng)的可靠銜接,其完善的監(jiān)控性能和高可靠性提高了工作效率,減少了檢修和維護(hù)的工作量。
8、結(jié)束語:
Power SmartTM高壓變頻系統(tǒng)由于其節(jié)能效果明顯,特別是在低負(fù)荷(如鍋爐在點(diǎn)火、壓火、停爐)時(shí)更為顯著,采用變頻調(diào)速后實(shí)現(xiàn)了電機(jī)軟啟動(dòng),延長了電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命,由于風(fēng)門全開,極大的延長了風(fēng)門的使用和檢修周期,也減少了風(fēng)管道的振動(dòng)和摩擦。提高了鍋爐的利用效率。通過數(shù)月的連續(xù)運(yùn)行,該變頻系統(tǒng)工作穩(wěn)定、性能可靠,在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用,發(fā)揮著不可磨滅的效能。
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序號(hào) |
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哈爾濱九洲(JZE)公司生產(chǎn)的高壓變頻器 |
其它廠家生產(chǎn)的同類型產(chǎn)品 | ||
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采用的技術(shù) |
特點(diǎn) |
采用的技術(shù) |
特點(diǎn) | ||
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1 |
整流電路 |
帶有預(yù)充電功能的整流電路 |
上電過程沖擊電流小,對(duì)電網(wǎng)影響小,但成本較高; |
無預(yù)充電功能的整流電路 |
上電過程沖擊電流大,對(duì)電網(wǎng)影響大,但成本低; |
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2 |
控制系統(tǒng) |
采用:
數(shù)字信號(hào)處理器(雙DSP);
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速度快,指令周期為納秒級(jí),數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),穩(wěn)定性好,但成本較高;雙CPU 設(shè)計(jì),可靠性高,不會(huì)出現(xiàn)變頻器死機(jī)現(xiàn)象; |
單片機(jī)(單MCU) |
速度慢,指令周期為微秒級(jí),數(shù)據(jù)處理能力弱,穩(wěn)定性差,但成本較低;有時(shí)會(huì)出現(xiàn)單片機(jī)死機(jī)現(xiàn)象; |
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3 |
瞬時(shí)掉電 |
具有瞬時(shí)掉電再恢復(fù)功能; |
當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)或瞬時(shí)掉電后,變頻器不會(huì)故障停機(jī),而是自動(dòng)降速,待電網(wǎng)恢復(fù)后,變頻器將自動(dòng)恢復(fù)至掉電前轉(zhuǎn)速下運(yùn)行; |
沒有此功能 |
- |
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4 |
存儲(chǔ)器 |
雙口RAM; |
讀、寫數(shù)據(jù)兩不誤,可同時(shí)進(jìn)行,速度非??欤杀竞芨撸?/DIV> |
普通的單口RAM |
讀、寫數(shù)據(jù)不能同時(shí)進(jìn)行,需分時(shí)處理,速度很慢,但成本低廉; |
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5 |
功率單元故障檢測 |
具有:
IGBT過流,單元過熱,電容異常,直流過壓,直流欠壓,電網(wǎng)缺相,IGBT不導(dǎo)通,無脈沖,無PWM,CPLD故障,5V電源故障,緊急旁通,未能旁通,已旁通,單元禁止,單元允許等等; |
檢測功能完善,設(shè)計(jì)水平較高,與發(fā)達(dá)國家處于同等技術(shù)層次,但實(shí)現(xiàn)起來成本較高; |
僅有:
IGBT過流,單元過熱; |
檢測功能單一,但實(shí)現(xiàn)起來容易,技術(shù)含量不高,成本很低; |
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6 |
功率單元模擬量檢測 |
具有功率單元直流母線電壓(甚至溫度)的模擬量采集功能,而且是實(shí)時(shí)上傳到控制單元的; |
該功能可以形象地了解電機(jī)的泵升情況,及電容的充放電波形曲線。 |
無此功能 |
- |
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7 |
大規(guī)模門陣列 |
采用高速的FPGA、CPLD,門數(shù)非常高,達(dá)120000門; |
高速的FPGA、CPLD,實(shí)現(xiàn)了PWM的高度實(shí)時(shí)性、快速性和準(zhǔn)確性; |
采用高速的FPGA、CPLD,但門數(shù)較低; |
實(shí)時(shí)性、快速性和準(zhǔn)確性都較差; |
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8 |
冷卻風(fēng)機(jī) |
高效率風(fēng)機(jī); |
帶有風(fēng)機(jī)缺相、過流、過載等檢測保護(hù)功能; |
高效率風(fēng)機(jī); |
有風(fēng)機(jī)缺相、過流、過載等檢測保護(hù)功能; |
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9 |
IGBT驅(qū)動(dòng)電路 |
采用進(jìn)口專用驅(qū)動(dòng)模塊; |
安全、可靠、穩(wěn)定; |
自制的驅(qū)動(dòng)模塊; |
安全性能較差; |
6、技術(shù)方案:
7、應(yīng)用效果:
循環(huán)流化床鍋爐在正常運(yùn)行時(shí),爐膛壓力必須在正常的范圍內(nèi)。流化床鍋爐屬微負(fù)壓操作,其爐膛料層風(fēng)速控制的好壞直接影響鍋爐的循環(huán)和流化燃燒狀態(tài)。風(fēng)速過小,流化不起來,燃燒狀態(tài)差;流速過大,煙氣熱損失大,不利于經(jīng)濟(jì)燃燒。為了使?fàn)t膛煤粉在流化狀態(tài)下的燃燒達(dá)到最佳化,需實(shí)行一次鼓、引風(fēng)壓差比控制,通過料層底的供風(fēng)正壓與爐膛引風(fēng)負(fù)壓形成料層流化狀態(tài),與此同時(shí),靠一次鼓風(fēng)提供必要的燃燒用氧。
通過變頻器的精細(xì)調(diào)節(jié)與控制,可以非常平穩(wěn)的調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)量,在運(yùn)行中可以任意調(diào)整鍋爐負(fù)荷,使鍋爐運(yùn)行參數(shù)得到改善,提高了鍋爐效率,從而可以避免因通過調(diào)節(jié)閥門控制使風(fēng)機(jī)過多偏離高效率工作區(qū)而引起的振動(dòng),也避免了使鍋爐溫度產(chǎn)生波動(dòng)。
冬季供暖期為5個(gè)月,以1#爐引風(fēng)機(jī)和一次鼓風(fēng)機(jī)目前運(yùn)行的工況,通過高壓變頻器來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓,大約可以節(jié)約人民幣引風(fēng)機(jī)為73~114萬;一次鼓風(fēng)機(jī)為45~69萬,2套風(fēng)機(jī)合計(jì)節(jié)約人民幣為118~183萬,節(jié)能效果十分顯著。
其主要應(yīng)用效果如下:
1、變頻起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沒有任何沖擊。由于有變頻調(diào)節(jié),對(duì)于風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變頻軟起動(dòng),風(fēng)機(jī)在低頻下啟動(dòng),啟動(dòng)電流很小,啟動(dòng)時(shí)間延長,避免了原來在較大慣性負(fù)荷情況下,數(shù)倍的額定起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊,有效延長了電機(jī)壽命。而且變頻還可以隨時(shí)起動(dòng)或停止;
2、按需調(diào)節(jié)風(fēng)量,避免浪費(fèi)。由于變頻器通過變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量而不再需要由風(fēng)門來調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)范圍可以從0%—100%;因而可以根據(jù)生產(chǎn)工藝要求隨意調(diào)節(jié)風(fēng)量,減少了不必要的浪費(fèi);
3、變頻節(jié)能運(yùn)行,節(jié)約了大量能源。采用變頻使用后,不再使風(fēng)機(jī)一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),另外風(fēng)機(jī)閥門處于全開狀態(tài),其節(jié)能效率顯著;
4、降低風(fēng)機(jī)工作強(qiáng)度,延長使用壽命。采用變頻使用后,風(fēng)機(jī)的大部分工作時(shí)間都在較低的速度下運(yùn)行,因而大大降低了風(fēng)機(jī)工作的機(jī)械強(qiáng)度和電氣沖擊,將會(huì)大大延長風(fēng)機(jī)的使用壽命,降低維修強(qiáng)度;
5、使用變頻后,由于啟動(dòng)和停止時(shí)間都可以設(shè)定,減少了對(duì)煙道、風(fēng)道和風(fēng)門擋板的沖擊腐蝕,相應(yīng)的延長了很多零件的使用壽命,有效的提高了相應(yīng)設(shè)備的檢修周期,節(jié)約了大量維護(hù)費(fèi)用。
6、可使電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)直接相連接,減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的費(fèi)用;
7、電機(jī)和風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度下降,潤滑條件改善,傳動(dòng)裝置的故障下降;
8、系統(tǒng)壓力降低,對(duì)管道的壓力和密封等條件緩解,延長使用壽命;
9、與DCS系統(tǒng)的可靠銜接,其完善的監(jiān)控性能和高可靠性提高了工作效率,減少了檢修和維護(hù)的工作量。
8、結(jié)束語:
Power SmartTM高壓變頻系統(tǒng)由于其節(jié)能效果明顯,特別是在低負(fù)荷(如鍋爐在點(diǎn)火、壓火、停爐)時(shí)更為顯著,采用變頻調(diào)速后實(shí)現(xiàn)了電機(jī)軟啟動(dòng),延長了電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命,由于風(fēng)門全開,極大的延長了風(fēng)門的使用和檢修周期,也減少了風(fēng)管道的振動(dòng)和摩擦。提高了鍋爐的利用效率。通過數(shù)月的連續(xù)運(yùn)行,該變頻系統(tǒng)工作穩(wěn)定、性能可靠,在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用,發(fā)揮著不可磨滅的效能。
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