發布日期:2022-10-09 點擊率:72 品牌:英威騰_INVT
三.改造方案
變 頻調速系統由用戶開關柜、水阻起動柜、進線柜、CHH100系列高壓變頻器、高壓電機組成。進線柜是由二個真空接觸器KM1、KM2和兩個高壓隔離開關 QS1、QS2組成。QS1、QS2用于變頻器維護過程中高壓隔離。電機以變頻方式運行時,QS1、QS2和KM1、KM2閉合,水阻起動柜不工作。電機 以工頻方式運行時,QS1、QS2和KM1、KM2斷開,水阻起動柜工作。進線柜與和水阻起動柜互鎖,完全能夠保證變頻調速系統安全運行。
4.變頻調速系統控制方式
(1)我方提供的CHH100變頻器控制方式:
我公司CHH100系列高壓變頻器在現場采用手動和自動兩種方式控制:在檢修,非生產時,采用手動控制方式,在正常生產時,采用自動控制方式.
值班電工根據壓縮機進口所要求的壓力(流量),通過在遠程監控反饋信號,手動調節頻率給定信號,從而達到滿足風機需要的風量和風壓要求。
自動控制方式有兩種選擇,一是壓縮機進口要求控制的壓力值由手操器給定(4~20mA電流信號),壓縮機進口反饋信號經壓力變送器檢測后,再由DCS供給。壓力比較和PID運算均由DCS完成,其變換出來信號作為變頻器給定信號,以控制電動機轉速,使壓縮機進口的壓力穩定在壓力設定值上,達到自動跟蹤壓縮機進口壓力的目的。同時,通過變頻器的模擬量輸出接口將壓縮機進口壓力、實際電壓、電流、頻率反饋到DCS監控系統上。變頻器仍然作為一個執行機構,類似擋板特性,只是時間系數需要重新調整,這種調節方式比較簡便合理,只需要DCS根據以往的工頻調節方式增加變頻調節回路,以前的工頻擋板控制方式繼續保留備用。另一種方式是壓縮機進口反饋信號送至變頻器進行變換和處理,變頻器本身也具有PID功能。實現頻率的自動調整,也就是說對風機電機的轉速進行控制,以達到根據負荷變化而調整輸出功率、穩定壓縮機進口壓力和節能降耗的目的。根據以往的工程經驗,建議采用DCS完成自動調節功能。
(2).高壓變頻器具有遠程和本機控制功能。
高 壓變頻器具有遠程和本機控制功能。本機控制時通過高壓變頻器控制柜上觸摸屏可就地人工啟動、停止高壓變頻器,可以調整電機轉速、頻率。遠程控制放在控制 室,設有操作臺和上位機,由配電工操作控制。通過上位機配電工可以隨時了解設備的運行情況,通過操作臺可實現對高壓變頻器進行簡單的遠方操作。配電工可以 根據工況自由選定高壓變頻器“手動/自動”調速運行。
四.現場運行情況
煤氣脫硫羅茨風機所配置的高壓變頻器(型號CHH100-0900-06,額定電壓6KV,額定電流106A)于2009年12月11日開始安裝就位;2009年12月15日開始一次調試成功投入運行。裝調試周期都很短,為系統的正常生產提供了有利的保證。該煤氣脫硫羅茨風機是技改項目,所配套電機和輔助高壓配電控制柜及水阻軟起動柜.
五.節能效果
1.羅茨風機變頻調速節能原理
1.1羅茨風機的理論流量與轉子轉速的關系式為:
Qth=(丌/2)D2LλN (1)
式中: Qth――理論流量,m3/min D――葉輪外徑,m
L――葉輪長度,m N――葉輪轉速r/min
λ――面積利用系數;表征風機氣缸空間的有效利用程度(圓弧一漸開線型線的面積利用系數λ=0.563~0.521)
1.2 羅茨風機的實際流量Q,為:
Q=Qthη (2)
式中:η――容積效率,一般為0.7~0.9
由(1)和(2)可知,對每一臺具體的羅茨風機,其葉輪外徑長度和面積利用系數都是一個定值,當可忽略容積效率的變化時,羅茨風機的流量正比于轉速.
1.3功率特性
羅茨風機的軸功率為:
P =( QthΔH)/6000β (3)
式中: P――軸功率,KW Qth――理論流量,m3/min
ΔH――風機進出口壓差,Pa β――機械效率,一般為0.9
由式(1)和(3)可知,當羅茨風機轉速變化時,其軸功率與轉速成正比,
1.4轉矩特性
羅茨風機的轉矩為:
M=9552(P/N) (4)
由于羅茨風機的軸功率與轉速在正比,因此式(4)可知,當轉速變化時,轉矩不變,即羅茨風機屬于恒轉矩運行.
可見羅茨風機風量Q和電機的轉速n是成正比關系的,而軸功率P與轉速也是成正比關系。所以當需要80%的額定風量時,通過變頻調節電機的轉速至額定轉速的80%,即調節頻率到40赫茲即可,這時所需功率將僅為原來的80%.
考慮減速后效率下降和調速裝置的附加損耗,通過實踐的統計,羅茨風機類通過調速控制可節能 10%~40%。
2.節能效益計算如下:
實測節能比較
2009年12月20日在中化平原化工有限公司煤氣脫硫羅茨風機現場通過測量儀表進行測量數據如下表:
輸入電流 | 輸入電壓 | 輸入功率因數 | 運行功率 | 日耗電量 | |
閥門調節 | 91.23A | 6112V | 0.76 | 733.97KW | 17615.28度 |
變頻調節 | 57.31 | 6110V | 0.96 | 582.22 KW | 13973.28 度 |
名稱 | 數據 |
節電率 | 20.66% |
日節能電量 | 3642度 |
年節能電量 | 109.26萬度 |
年度節電效益 | 45.88萬元 |
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