該電站目前正在使用艾默生CT（Control Techniques）的Unidrive M700變速驅(qū)動器，來控制遍及兩個塔上的22個冷卻塔風(fēng)機。這種先進的新驅(qū)動器更換首次安裝于1975年的系統(tǒng)，帶來了許多好處。這意味著可以通過改變風(fēng)機速度來盡量減少低單位負(fù)載下的電能使用，消除因缺乏制動系統(tǒng)而產(chǎn)生的風(fēng)轉(zhuǎn)，盡量減少冬季凍結(jié)電勢，減輕風(fēng)機振動而無需從服務(wù)中移除，以及消除防止冬季電機過載和夏季低空氣輸送所需的季節(jié)性葉片間距調(diào)整。僅葉片間距調(diào)整本身就能獲得顯著的工時節(jié)省——電站對此估計的價值為38,000美元每年。
該電站位于美國中大西洋地區(qū)，它包含多個天然氣和石油點火單元。該電站渴望為其冷卻風(fēng)機實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)——服務(wù)這套風(fēng)機的系統(tǒng)已有40多年歷史了。這項改造直接解決了以下問題：
能源和成本降低，而不會影響冷卻塔效率
? 要管理能源使用和制冷容量，意味著要不斷開關(guān)這些200馬力的風(fēng)機啟動器，因為它們總是全速運行。能夠改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速并因此改變不同負(fù)載的冷卻速度，這使得所有風(fēng)機能夠以低得多的能源需求運行（最佳的冷卻塔效率）。系統(tǒng)只移動排熱所需那么多的空氣，因此能耗會少很多。
? 要管理單個風(fēng)機的振動，即使是在有負(fù)載需求的時候，也必須要將它們關(guān)閉，因此制冷需求很高。能夠維持所有風(fēng)機工作——其中某些減速運行以管理振動，便能在單元發(fā)電需要時提供最佳冷卻。
? 另一個問題是，由于夏季和冬季月份相關(guān)的空氣密度差異，需要對風(fēng)機葉片間距進行人工季節(jié)性的更改。僅此每年就需要花費接近480個工時，這對于電站周圍更迫切的需求以及葉片間距調(diào)整所需的起重機租賃和安全管理來說，是一筆不小的維護資源挪用。
資產(chǎn)管理和保護
? 風(fēng)機有一個16英尺長的玻璃纖維/金屬驅(qū)動軸，用于連接風(fēng)機齒輪箱和電機。由于沒有制動系統(tǒng)，空載風(fēng)機的自由風(fēng)轉(zhuǎn)始終是個問題，這有時會產(chǎn)生不好的啟動情況，從而引起電機過載，在驅(qū)動軸上引起嚴(yán)重扭力，有時還會引起齒輪箱的問題。對于該新系統(tǒng)來說，軟啟動和預(yù)啟動制動在M700 VSD中是固有功能。在加入軟啟動和風(fēng)機制動后，驅(qū)動軸在風(fēng)機啟動過程中受到的峰值扭矩得到了盡可能的降低，同時，有關(guān)風(fēng)轉(zhuǎn)的擔(dān)憂也蕩然無存。電機再也看不到跨線啟動器施加的大電流了。
? 凍結(jié)和解凍是冷卻塔中的一個問題。如果塔的側(cè)面結(jié)冰，現(xiàn)有的系統(tǒng)要求風(fēng)機反向放置，以求解凍冷卻塔入口上的重負(fù)。結(jié)冰會產(chǎn)生非常有害的影響，即不斷積累甚至引發(fā)塔崩。在寒冷的天氣中利用變速功能適當(dāng)管理氣流可以消除過冷，從而防止結(jié)冰。除了在最惡劣的氣候條件下，這無需再對風(fēng)機進行反轉(zhuǎn)。
“我們決定審視一下變頻驅(qū)動器（VFD）解決方案，并最初考慮了三家制造商。”該電力公司的技術(shù)顧問Mark Leigh說，“不過，艾默生CT是能夠滿足我們所需很短項目交付時間的唯一一家機構(gòu)。就推薦優(yōu)化解決方案來說，他們在技術(shù)上也非常能干。”
艾默生CT帶實時以太網(wǎng)功能的Unidrive M700交流驅(qū)動器，被安裝在該電站的一個電機控制室內(nèi)，用以控制22個冷卻塔風(fēng)機。這些驅(qū)動器為感應(yīng)電機和永磁電機提供了高性能和靈活的控制。對電站來說最重要的是，新的Unidrive M700對過程具有更多控制。
“在標(biāo)準(zhǔn)的跨線起動器風(fēng)機電機中，對于固定的最大馬力，在固定的速度下——在這個案例中是1750rpm，變量是風(fēng)機葉片間距和空氣密度。”Leigh先生解釋說，“相反，在VFD控制的風(fēng)機電機中，對于固定的最大馬力，在固定的風(fēng)機葉片間距下，變量是速度和空氣密度。因此，速度調(diào)整不會耗費工時，因為這是由VFD根據(jù)200馬力上限，即電機和起動器的最大額定值自動完成的。我們估計大約三周可以節(jié)省四個工人，即大約480個工時，也即相當(dāng)于大約38,000美元每年。”
關(guān)于艾默生
艾默生（紐約證券交易所代碼：EMR）總部位于美國密蘇里州的路易斯，是技術(shù)與工程領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，為全球工業(yè)、商業(yè)消費者市場提供創(chuàng)新性解決方案。該公司由五大業(yè)務(wù)組成：過程管理、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)能源，環(huán)境優(yōu)化技術(shù)及商住解決方案。2015財年其銷售額達(dá)223億美元。欲知詳情，請訪問www.emerson.com
