一次风机变频改造设计方案一次风机变频改造设计方案

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  一次风机节能改造原理

  在火力发电中传统上对一次风机进行流量调控的手段是利用风机挡板或者流量阀门,但是这种方法会造成大量的能量浪费。比较好的风机节能方式是转速调节方法,其有多种形式。目前公认的效果最好的是高压变频调节方式,即利用高压控制下的变频电机进行转速调节,进而控制风量和流量。

  对于风机而言,其主要的定义参数是流量Q、风机的出口压力H、功率P、有效静压Hg,效率η等,表示风机的特性曲线有H-Q曲线、P-Q曲线、η-Q曲线、管路风阻特性曲线。风机有效负载的转矩和转速的二次方成正比,而风机的轴功率与其转速的三次方成正比,所以可以通过不断控制风机的转动速度来达到节能的目标。根据H-Q―S―P状态图可以看出,采用变频转速是一种比较好的节能方法。

  变频调速方案面临的技术问题

  就目前的情况来说,变频调速技术已经广泛应用在电压低于380V的风机,但是控制电压比较高的风机却一直没有得到广泛的应用,其主要技术障碍在于所使用的功率电子器件的电压承受能力和开关频率受到了一定技术限制。高压变频电机主要研究内容在于:高压、大电流技术;新型电力电子器件的应用技术;全数字自动化控制技术;现代控制技术等。

  就目前的技术产品来看,高压变频电机的实现方案主要有:采用Y-Δ变换法、高—低—高变频调速系统、直接高压变频调速系统。以第二种为例,这种调解方案主要是将输入的高电压通过降压变压器变为低电压,然后输入给变频器,将变频器输出的低电压通过升压变压器输出为高电压,以满足电机的交变电流要求。但是这种方案有一定的局限性,节能效果并不是很理想。

  一次风机进行变频改造的设计要点

  变频电机带动下的风机旁路方案采用一台高压变频器控制一台一次风机运行的方式。为了保证系统安全可靠的运行,变频器必须和工频旁路装置协调工作。变频器出现工作状态异常时,就会停止运行,在特殊情况下,可以利用手动装置进行旁路装置的切换。同时,变频器与系统连接采用两种控制方式:一是现场就地控制方式,二是利用可编程的逻辑控制器与DCS的连接,实现对系统的远程控制。对变频器的保护方案可以采用:过载保护、过流保护、过压保护、欠压保护、变频装置和隔离变压器的温度过热保护等。


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