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案例頻道一、概述
阜康熱電有限責任公司（前身是梅河口熱電廠(chǎng)于2003年改制，位于吉林省西部），始建于1992年，有3臺75t立式旋風(fēng)爐，2臺12MW發(fā)電機組。自2003年起陸續新上1臺75t鏈條爐，4臺75t循環(huán)流化床鍋爐。2005年中期，我公司5#、6#鍋爐引風(fēng)機和一次風(fēng)機采用北京合康億盛科技有限公司的高壓變頻器，并在同年12月投入使用，至今運行穩定。同時(shí)對原有的熱控系統進(jìn)行了大量的改造升級，將原來(lái)的電單元組合儀表（常規儀表）系統改成分散控制系統（DCS），DCS為上海華文自動(dòng)化系統工程有限公司的HPCS-3000系統。下文以引風(fēng)機變頻器的應用為例對其進(jìn)行節能和與計算機接口方面的分析。
二、運行現場(chǎng)環(huán)境
應用于我廠(chǎng)引風(fēng)機的合康高壓變頻器安裝于鍋爐和灰庫之間。因為灰塵特別大，溫度特別高，長(cháng)期運行在60~70℃之間，每年需清掃兩次控制柜的濾網(wǎng)，除塵方式是手動(dòng)吹灰，但是灰塵仍然很大，2008年準備進(jìn)行排風(fēng)除塵改造。
三、能效分析
北京合康億盛科技有限公司高壓變頻器的型號是HIVERT-Y06/061，其產(chǎn)品規格和各項性能指標參數如下表一至表四。
表一 產(chǎn)品規格
|
額定容量（kVA） P0 |
630 |
輸入電壓(kV) Ui |
6 |
|
額定輸入電流（A） Ii0 |
61 |
額定輸入頻率（Hz） |
50-60 |
|
適配電機容量（kW） PD |
500 |
額定輸出電壓（kV) Uo |
6 |
|
額定輸入功率因數 COSφi |
≥0.96 |
輸出頻率范圍（Hz） |
0-50 |
表二 與高壓變頻器配合的電動(dòng)機的性能指標
|
型號 |
Y450Z-6 |
頻率（Hz） |
50 |
|
功率（kW） |
500 |
功率因數COSφ |
0.85 |
|
額定電壓(kV) |
6 |
接法 |
Y |
|
額定電流（A） |
59.9 |
環(huán)境溫度 |
40℃ |
|
絕緣等級 |
F |
轉速r/min |
985 |
表三 高壓變頻器運行時(shí)的技術(shù)參數
|
運行頻率（Hz） |
37.59 |
設定頻率（Hz） |
37.59 |
|
運行轉速r/min |
751 |
壓力 |
0 |
|
輸入電壓（kV) |
6.219 |
輸入電流（A） |
25.66 |
|
輸出電壓（kV) |
4.733 |
輸出電流（A） |
40.07 |
表四 電動(dòng)機工頻運行時(shí)的技術(shù)參數
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額定電壓（kV) |
6.3 |
運行電流（A） |
50.3 |
|
運行轉速r/min |
985 |
額定電流（A） |
59.9 |
|
運行時(shí)的功率因數 |
0.90 |
運行頻率（Hz） |
50 |
|
絕緣等級 |
F |
額定容量（kW） |
500 |
變頻運行器時(shí)的輸入功率：P入=6.219*25.66*0.96=265（kW）
工頻時(shí)的功率： P工頻=6.3*50.3*0.85=466（kW）
四、節能效果分析
節能效率：η=（466-265）/466=43%
圖一 高壓電機工頻啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)的曲線(xiàn)圖
五、變頻器可操作性分析
從機組操控設備來(lái)看高壓變頻器，其穩定的性能是用戶(hù)購買(mǎi)時(shí)普遍關(guān)注的。同時(shí)，由于其拖動(dòng)的設備多是對機組運行工況進(jìn)行調整的，比如引風(fēng)機是調節爐膛負壓的設備、送風(fēng)機是調節鍋爐爐膛氧量的設備，排粉機是鍋爐燃燒煤粉輸送的動(dòng)力等等，因此高壓變頻的應用過(guò)程中，其可操作性是另一個(gè)很重要的指標。
從我廠(chǎng)的使用經(jīng)驗來(lái)看，北京合康億盛科技有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器，在與分散控制系統（DCS）的接口上比較方便，可操作性較強，對給定和反饋狀態(tài)的方式和手段比較完備（頻率指令給定）。其監控信號包括變頻電機的實(shí)際工作頻率、一次開(kāi)關(guān)側的電流、電壓等模擬量信號，以及遠程的啟動(dòng)、停止、故障報警、緊急停車(chē)等開(kāi)關(guān)量信號；給定的指令是標準的4~20mADC信號，應用中其調節精度是0.2%，分辨率0.01Hz。指令輸出后，變速過(guò)程為平滑穩定的漸進(jìn)指令值，無(wú)任何的信號抖動(dòng)。同時(shí)接近低轉速時(shí)，動(dòng)力運轉很平穩，因此，運行的參數調節也就可調，穩調了。預期在燃燒自動(dòng)調節這個(gè)技術(shù)較復雜的控制難點(diǎn)上，其穩定的可調性，為自動(dòng)調節的實(shí)現提供了強大的支持。
值得一提的是，由于變頻器的諧波干擾比較大，所以在與DCS的接口上，主要是模擬量信號指令和反饋，應該加信號隔離，避免諧波干擾DCS傳輸的模擬量信號。這是應用過(guò)程中必須要重視的問(wèn)題。
圖二 高壓變頻與DCS的接口圖
六、結論
北京合康億盛科技有限公司型號為HIVERT-Y06/061的高壓變頻器在阜康熱電責任有限公司運行3年來(lái)，其性能穩定、節能效果明顯，可以根據鍋爐的燃燒情況進(jìn)行風(fēng)量調節，大大提高鍋爐的穩定性，并且節煤效果很好，提高了運行的經(jīng)濟性。
在鍋爐引送風(fēng)的燃燒系統中應用高壓變頻器能節能降耗，是國家大力提倡節能降耗政策不可缺少的技術(shù)手段。除此之外，變頻器對鍋爐的穩定運行也起著(zhù)決定性的作用。根據高壓變頻器的性能及工作原理，可以廣泛地應用在電力、冶金、石化、水泥、礦山等需要用到高壓電機驅動(dòng)的各個(gè)行業(yè)，當然也包括象阜康熱電有限責任公司這樣的熱電行業(yè)。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號