风机技术改造范文

风机技术改造范文（精选12篇）

风机技术改造 第1篇

关键词：锅炉,引风机,增压风机,厂用电率

某厂8号330 MW汽轮发电机组, 其锅炉为SG-1025/16.77-M854型, 亚临界中间一次再热控制循环, 双炉膛Π型露天布置, 平衡通风, 四角切向燃烧, 固态排渣炉。锅炉采用中间储仓系统、乏气送粉方式。配置4台DTM350/600型钢球磨, 8号炉配备2台FAF-23.7-13.3-1型动叶可调轴流式送风机, 2台SAF28-18-1型动叶可调轴流式引风机。脱硫系统于2009年3月份投产, 脱硫系统采用石灰石—石膏湿法脱硫, 未安装GGH设备, 一炉一塔一台脱硫增压风机, 增压风机为AN45e6型静叶调轴流式通风机, 转速为360 r/min。自脱硫系统投运以来, 引风机和增压风机的电耗较高, 为了实现最大程度上的节能降耗效果, 该厂对脱硫增压风机和引风机实施二合一改造[1]。通过对2008年7月在330 MW, 265 MW, 180MW 3个工况下锅炉烟风系统和2009年7月在上述3个工况下的脱硫系统运行参数试验数据的分析, 对脱硫增压风机和引风机合一方案的可行性进行了论证, 认为采用以引风机为基础取代增压风机进行二合一改造在技术上是可行的, 于是决定在8号机组大修中立项实施。

1 改造方案

1.1 方案的选用

方案一。以增压风机为基础取代引风机进行二合一改造。由于增压风机为静叶调节轴流式风机, 其调节效率低于动叶调节轴流式引风机。且现增压风机的全压低, 若要用增压风机取代引风机进行二合一改造, 则节电量低于引风机改造, 改造费用将远高于引风机改造方案。经初步计算以增压风机为基础进行增容改造, 每年节电约78 960 k W·h, 改造投资费用却高达350万元, 经济上不可行。另外, 使用单台增压风机来实现风机二合一改造, 一旦脱硫系统或增压风机出现故障, 机组就必需停机抢修, 运行中风险比较高, 不利于机组安全稳定运行。

方案二。以引风机为基础取代增压风机进行二合一改造。要保证风机二合一改造方案的成功实施, 首先要摸清楚引风机各个工况下实际运行情况。系统风量以2008年实际测量风量为主, 系统风压在2008年实测引风机风压的基础上加上脱硫系统阻力即为二合一后新风机运行的全风压, 总流量维持不变, 具体运行参数如表1所示。

由于锅炉额定蒸发量为1 025 t/h, 故需将引风机实测风量换算到1 025 t/h, 换算后单台引风机的风量为1 015 437 m3/h。考虑到空预器漏风及煤质变差等情况, 单台引风机设计风量的裕量取为10%, 则单台引风机风量为1 116 980 m3/h (310.25 m3/s) 。圆整后, 单台风机设计风量为1 150 000 m3/h (319.4m3/s) 。

BMCR工况 (蒸发量为1 025 t/h) 时的单台引风机的最大风压为3 824 Pa。脱硫系统阻力按其设计值1 550 Pa计。风机二合一实施后, 风机全压需要5 374Pa。风机设计全压裕量取15%, 则设计全压为6 180Pa。圆整后, 风机最后设计风压取为6 200 Pa。

1.2 方案二电机额定功率的校核

在上述烟气系统状况下, 新风机设计流量为319.4m3/s, 设计风压为6 200 Pa, 风机效率取85%。电机功率裕量取5% (电机裕量选取较小是由于风机风量和风压已取裕量) , 二合一实施后引风机电机额定功率则为2 421.8 k W, 原引风机电机额定功率为2 500 k W, 故原引风机电机功率足够。

可见, 8号机组锅炉采用引风机为基础取代增压风机进行二合一改造后, 引风机和电机能够满足二合一后风量和全压要求, 无需对原引风机进行任何改动。仅需在引风机出口到脱硫增压风机出口之间加装烟道, 其余设备无需进行任何变动。同时需对引风机、烟囱的烟道承压能力进行校核, 对承压能力不能满足要求的要按排加固[2]。

2 改造方案的实施

改造工程于2010年10月1日正式启动, 同年11月17日结束, 历时48 d。在对西安热工研究院提供的改造图纸进行审核时, 发现2个主要问题: (1) 土建施工要采用打桩作基础, 施工工期及施工场地均不允许; (2) 施工图纸未注明原有测点的安装位置。经沟通, 西安热工研究院同意对土建施工基础进行出图改动 (采用浇注桩) , 使之既能保证原设计强度, 又能保证现场施工及工期。由于西安热工研究院对原脱硫烟道上测点布置不清楚, 该厂根据测点位置的要求在新增烟道上重新开孔布置, 并得到西安热工研究院的同意。

根据改造方案, 首先拆除增压风机本体及进、出口烟道及附件。为节省投资, 该厂要求保护性拆除, 确保拆下的部件完整、完好。拆除时现场有专人进行监护, 特别在割口位置要求三方技术人员 (施工方、锅炉检修、设管部) 确认, 以防割错位置。起吊作业是拆除过程中比较危险的作业点, 在施工安全技术措施中各拆除部件的重量全部分项列出, 严防超重起吊, 并且现场做好警示工作, 确保起吊作业的安全。拆下的部件运输过程中做好防碰坏的措施, 在堆放场地保管好。先将拆除的部件全部拆完, 再进行土建基础开挖和基础浇注工作, 防止开挖过程中对脱硫系统在运设备的影响以及对地下设施的破坏。要求施工严格按照图纸进行, 不准超范围开挖。钢架安装过程中主要做好钢架定位工作, 防起重伤害, 保证焊接质量。新增烟道安装主要做好定位工作确保膨胀方向正确。在整个工程施工过程中都有专人负责, 遇到技术、备品问题设管部均及时协助解决, 保证工程在预定的工期内安全、优质完成。

3 改造后效果

引、增合一改造后, 2010年12月5日至12月13日该厂与西安热工研究院共同对8号机组风机二合一改造后的效果进行了热态试验。

3.1 运行安全性分析

热态试验最大试验工况为330.0 MW, 锅炉蒸发量仅为999.0 t/h, 而机组BMCR工况的锅炉蒸发量为1 025 t/h。要对比风机的特性参数实测值与设计值, 前者与后者就得换算到同一工况下, 即根据实测的各风机流量与全压的关系, 流量与锅炉蒸发量的关系, 将330.0 MW工况时的风机实测参数换算到设计条件 (1025 t/h蒸发量) 下进行分析。引风机热态试验值与BMCR、TB设计值比较。

从表2中可以看出, 在999.0 t/h蒸发量下实测引风机风量低于BMCR工况设计风量, 风压也低于BMCR工况设计全压。将实测风量和全压换算到1 025 t/h蒸发量后, 风机风量比BMCR工况设计风量低13.0%, 风机全压低13.1%;与TB点设计值相比, 风机风量裕量为18.8%, 全压裕量为13.5%。

风机二合一改造后, 引风机仍有一定的风量裕量和全压裕量, 即使遇到夏季工况或煤质变差、空预器漏风增加等情况, 引风机仍能够满足二合一运行要求。

3.2 节能效果分析

实施二合一改造主要目的是实现机组的节能降耗, 下面就风机二合一改造前后节能情况进行分析。8号机组风机在各个工况下的节电参数如表3和表4所示 (二合一改造参数以实测平均值计算) 。

风机实施二合一改造后, 增压风机不再耗功, 引风机由于系统阻力增加使其运行效率提高, 但用电量略有上升。二合一改造后, 取消了增压风机, 从引风机轴功率变化可以看出, 2台引风机平均用电量增加了38.73 k W·h, 停用增压风机后, 节电量为890.7 k W·h, 则机组平均电约851.97 k W/h。如果机组年运行按7200 h计, 每度电按0.43元, 各个工况各占1/3时间, 则年平均节省费用可达263.8万元。该厂8号机组引风机改造费用共计约200万元, 因此仅需9个月左右即可收回投资。

4 结束语

经过风机二合一改造后, 引风机仍有一定的风量裕量和全压裕量, 现有引风机能够满足机组各个工况下的运行要求。风机二合一改造后, 风机耗电量大幅度的降低, 机组平均节电约851.97 k W·h, 厂用电率约下降0.2%, 节能效果相当突出。

参考文献

[1]刘家钰, 王宝华, 岳佳全, 等.1 000 MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究[J].热力发电, 2010, 39 (8) :45-48.

风机节能改造方案 第2篇

更新时间：2008-07-17 13:54:40 浏览次数：

风机的用电现状

能源是国家重要的物质，能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要因素之一。在能源问题上国务院提出 “ 节约与开发并重 ” 的方针，就是依靠技术进步，把节约能源以解决能源问题作为我国重要的技术经济政策。

据不完全统计，全国风机、水泵、压缩机就有 1500 万台电动机，用电量占全国总发电量的 40 ～ 50%，这些电动机大多在低的电能利用率下运行，只要将这些电动机电能利用率提高 10 ～ 15%，全年可节电 300 亿 KW 以上。

根据火电设计规程 SDJ-79 规定，燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分别为 5% 和 5% ～ 10%，风压裕度分别为 10% 和 10% ～ 15%。设计过程中很难计算管网的阻力、并考虑到长期运行过程中发生的各种问题，通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的依据，但风机的型号和系列是有限的，往往选取不到合适的风机型号时就往上靠，裕度大于 20 ～ 30% 比较常见。因此这些风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产工艺对风量的要求。风机机械特性为平方转矩特性，风机运行时，靠调节风门或者风道档板的开度来调节风机风量的方法，称为节流调节。在节流调节过程中，风机固有特性不变，仅仅靠关小风门或挡板的开度，人为地增加管路的阻力，由此增大管路系统的损失，不利于风机的节能运行。采用调速控制装置，通过改变风机的转速，从而改变风机风量以适应生产工艺的需要，这种调节方式称为风机的调速控制。风机以调速控制方式运行能耗最省，综合效益最高。交流电机的调速方式有多种、变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现风机的无级调速，并可方便地组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量的控制。

风机节电原理

如图示为风机风压 H-风量 Q 曲线特性图 :

n1-代表风机在额定转速运行时的特性；

n2-代表风机降速运行在 n2 转速时的特性；

R1-代表风机管路阻力最小时的阻力特性；

R2-代表风机管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。

风机在管路特性曲线 R1 工作时，工况点为 A，其流量压力分别为 Q1、H1，此时风机所需的功率正比于 H1 与 Q1 的乘积，即正比于 AH1OQ1 的面积。由于工艺要求需减小风量到 Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机的工作点移到 R2 上的 B 点，风压增大到 H2，这时风机所需的功率正比 H2Q2 的面积，即正比于 BH2OQ2 的面积。显然风机所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。

若采用变频调速，风机转速由 n1 下降到 n2，这时工作点由 A 点移到 C 点，流量仍是 Q2，压力由 H1 降到 H3，这时变频调速后风机所需的功率正比于 H3 与 Q2 的乘积，即正比于 CH3OQ2 的面积，由图可见功率的减少是明显的。

变频改造方案

根据风机配置特作如下变频改造方案：）风机上装设变频系统（如图一）；）设置远程控制和就地控制两种方式；）保留原工频系统及其联动方式，且和变频器系统互为备用。

变频节能系统特点、采用 CHF100 变频器，调速范围宽，变频器调速范围能适应各种调速设备的要求，频率范围 0.00-600.00Hz 可调； 2、控制精度高，变频器的数字设定分辨率为 ±0.01%, 模拟设定分辨率为 ±0.1% ；、动态特性好，变频器采用自关断器件 IGBT 速度快，且采用 SPWM 控制模式，负载电压和频率受控变频器的 CPU，故调节速度快，系统的动态性能好；、控制功能强，能满足各种不同的控制系统，通过端子可与各种频率设定信号连接，如： 0~10V，4~20mA。可通过端子控制正反转等多种操作；、通过合理调整转矩提升，转矩限定功能，电流限幅功能参数，可满足大起动转矩，运行中负载突化也不会引起跳闸等事故；、CHF100 变频器可与上位计算机或者可编程控制器（PLC）通信，实现远程设定或修改变频器参数，监控变频器的运行状态等信息，从而组成工业以太网，实现集中控制；、保护功能齐全，变频器有 25 种保护功能，对过压、欠压、过流、过载、过热均能通过计算机高速计算并给予保护，且能对发生故障的原因给予纪录；、变频器内部有电机防噪装置，在线调节载波频率，实时改变电机的运行噪声。

总结

风机设备的变频技术及应用 第3篇

关键词：风机设备;变频技术;应用

风机设备的变频技术从上世纪八十年代诞生以来，经过长时间的发展，已经可以在实际的运用过程中，有效的降低风机设备的能量消耗，提升风机设备的工作效率，是保证风机设备运用效率提升的有效保证。针对这样的情况，本文将具体的结合风机设备变频技术运用的基本计算公式，进行对于风机设备的变频技术的应用探究工作。

一、风机设备的变频功率计算方法

在进行风机设备变频功率计算的过程中，要充分的考虑到风机设备的各种使用参数，具体的来说，使用Li来代表风机设备的总变频功率，使用Ni来表示风机设备的指定时间功率，并形成之下的公式，来进行风机设备的变频技术分析研究工作：

L■=P■V■λ■■■■-1

通过对于风机设备变频功率的计算，可以知道：在公式中，ps所代表的是风机设备的设备吸气压力，公式中pd所代表的是风机设备的设备排气压力，公式中Vh所代表的是风机设备的设备行程容积，公式中λV所代表的是风机设备的容积系数，该系数表示风机设备的气缸工作容积利用率在使用风机设备的过程中，效率所降低的程度，公式中k为风机设备中所使用的气体的绝热指数，公式中ε为风机设备中气体的压力比的数值，可以反映出风机设备的气缸排气压力与风机设备之中的吸气压力的比值的大小，公式中的σ为风机设备在使用的过程中相对压力损失的数值。最终，通过将各种系数带入由风机设备的变频功率计算公式，可以有效的得出风机设备的节能降耗的关键点所在。具体的来说，风机设备的节能降耗的关键就在于降低风机设备内部的压力损失和风机设备保证气体性质和风机设备的属性相吻合。

二、风机设备的变频技术应用分析

（一）合理控制好风机设备的运行控制方式。在进行风机设备变频技术应用分析的过程中，进行对风机设备的运行控制方式的考虑，是保证风机设备变频技术运用的重要因素之一。在风机设备的容量大小选择和风机设备的容量行程已经确定之后，根据对于风机设备控制方式的分析，可以有效地确定出风机设备变频方式应用的具体方案的选择，并最终设定出合理的风机设备控制方式，促进风机设备变频技术应用效率的提升。

一般情况下那个，风机设备的变频方式控制主要集中在风机设备的V/F控制方式上。具体的来说，风机设备所使用的V/F的数值越高，风机设备进行变频的过程中，所消耗的能量也就越高，对风机设备造成的影响也就越大;另外一种因素是风机设备的上限频率下限频率情况的分析研究。具体的来说，风机设备的上限频率的逐步提升，根据二次方律特性进行计算研究，可以发现，风机设备变频效率就会随之降低，影响到风机设备变频效果;最后，风机设备的加、减速时间也会影响到风机设备的变频效率。具体的来说，风机设备所使用的加、减速时间越高，证明风机设备的惯性也就越高，在这样的背景下，风机设备所使用的能量消耗越高，风机设备变频过程所消耗的资源也就越多，针对这样的情况，在进行风机设备加、减速时间的选择过程中，就要综合性的考虑到上述几点因素，有针对性的进行选择，促进风机设备变频效率的提升。

（二）进行风机变频调速系统的电路原理分析研究。首先，要考虑的是风机设备的正转控制的线路组成，一般情况下，要求风机设备的正转线路在一套完善的电路控制下完成。与此同时，随着风机设备的变频频率的提升，风机设备的变频效率也会逐步的降低，最终影响到风机设备的变频效率。针对这样的情况，在进行风机变频调速系统的电路设计的过程中，就要将原本简单的电路进行复杂化处理，保证风机设备变频过程的高效完成;其次，要考虑到风机设备的变频器的功能预置的处理，一般情况下，在正常的工作状态下，风机设备都可以保持较高的变频效率，并随着预制数值的改变，风机设备的变频控制效率会逐步下降，进而导致风机设备变频效率的下降。与此同时，要考虑风机设备的频率参数变化对于风机设备变频效率的影响。最后，风机设备具有三相工频电源通过断路器，进行对于变频技术的控制。在进行风机设备的变频过程中，保证风机设备的三相工频电源通过断路器保持在正常的运行参数范围内。假设风机设备为简单的线路，在进行运行的过程中，要充分的考虑到三相工频电源通过断路器的运行参数。与此同时，根据对三相工频电源通过断路器数据的分析研究，可以看出，在进行风机设备的三相工频电源通过断路器研究过程中，要充分的考虑到风机设备的三相工频电源通过断路器工作参数，以便于有效促进风机设备变频效率的提升。

结语：综上所述，在进行风机设备的变频设计过程中，要对风机设备的变频原理公式进行分析研究，总结出影响风机设备变频效率的几点因素，保证风机设备的变频效率的提升。与此同时，还要在保证风机设备节能效率的提升的基础上，使得风机设备可以高效的满足生产的实际需要，促进实际生产效率的提升。

参考文献：

高温风机变频技术改造 第4篇

我公司高温风机配用电动机型号为YRKK500-4-4, 电压10kV, 额定功率710kW, 额定电流50.9A, 额定转速1470 r/min, 功率因数0.80, 其拖动系统采用水电阻启动、液力偶合器调速的方式。液力偶合器调速范围窄且不节能。而且, 高温风机电动机负荷端采用短圆柱滚子调心轴承和滚球轴承, 两个轴承中间加软橡胶隔离垫使两轴承同步, 该部位容易出现故障, 如在2007年3月份该软橡胶隔离垫损坏, 造成电动机负荷端轴承温度突然升高 (>80℃) 发生跳停, 维修后使用效果不太明显。

2 变频改造的可行性

2.1 风机运行参数

在对风机拖动系统进行变频改造前, 首先分析计算了变频后的节电效果, 以确认改造的可行性。母线电压波动范围为9.3～10.7kV, 风机正常运行时技术参数见表1。

2.2 节电率的估算

1) 改造前电动机实际运行功率 (估算)

2) 改造后变频运行输出功率的估算

(1) 液力偶合器的转差损耗及其他损耗

正常生产中风机转速1198r/min, 电动机额定转速1 470r/min, 液力偶合器最大调速比ie为0.97, 转速比i=1 198/1 470=0.815, 其转差损耗率ΔPs为:

液力偶合器的轴承摩擦损失、油路损失、鼓风损失、导管损失等, 此部分的损耗按照电动机输出轴功率的3%计算, 因此液力调速时的损耗为:

(2) 改造为变频运行后的电动机输入功率 (变频器功率因数按0.96计) :

(3) 变频改造后的节电率η:

(4) 改成变频调速后按正常运转率 (年运转率按300d计) 下每年节约电量:

节约电费:646 200×0.42=27.14万元

理论估算中, 采用变频器后节电率约为14%, 年节约电能64.6万kWh, 年节约电费27万元左右, 所以单从经济性考虑, 采用变频调速已是十分有利。

3 改造方案

3.1 电气接口

原有电动机启动采用转子串水组柜降压启动, 增加高压变频后需要解除水组柜, 在高压柜二次回路中串接高压变频“允许进线开关合闸”节点, 增加“变频跳闸信号”的无源节点, 在手车的备用辅助节点中找一个常闭点作为“进线开关位置状态”信号, 去掉高压柜到水组柜的“主机合闸”连锁信号。我公司DCS系统是由3个西门子S7 412-1的PLC构成的控制系统, 其中PLC与输入输出模块采用ET200分布式I/O结构, 原来DCS原料部分的输入输出通道已经用完, 高压变频与DCS的备妥、运行、轻故障、重故障、驱动、转速给定、转速反馈及电流反馈接口信号需要扩展原料系统的输入输出系统。扩展柜是进购电器元件和非标柜, 自己组装布线而成。高压变频器的DCS信号按要求接入扩展柜。

3.2 设备接口

液力偶合器拆除后, 电动机需前移直接与风机用柱销联轴器相连, 电动机底座向风机方向前移, 其尾端底脚孔对准前底脚螺栓上, 因偶合器与电动机的基础高差100mm, 所以加工了一个100mm高、850mm长的平台, 并且利用偶合器的底脚螺栓来作为电动机基础前移部分的支撑。

3.3 高压变频室的建设

因为现有电气室空间有限, 所以为高压变频柜专门建设一个45m2左右的电气室, 并且分出一个8m2左右的小间作为原料系统I/O扩展柜用。电气室采用轴流风机进行通风降温。

3.4 设备选型

选择品牌型号为Zinvert-A8H900/10Y的变频器, 其额定输入电压10kV、额定输出电流57A, 该产品采用单元级联多电平方式;输入采用移相变压器型号为ZGHVC-900/10F, 对电网谐波干扰小, 输出采用每相8个功率单元串联技术。

4 运行中出现的问题与改进

4.1 电动机出现振动

12月1日高压变频器安装调试完成后即投入使用。因本次改造是利用年终生产线计划7d大检修时间进行的, 只进行了电动机脱开风机的空载调试, 调试中未出现任何问题。在投入生产后风机在升速到500r/min后电动机出现振动, 且转速越高振动越大, 最大振动速度达到7.9m/s。主要有两方面的原因:一是电动机与风机联轴器的柱销孔同轴度不够;二是电动机新加工的钢平台支点太少刚度不够。

电动机与风机间是柱销联轴器, 检查中发现有3个孔的同轴度有3～5mm的误差, 这样的误差将导致风机与电动机的振动。重新加工联轴器, 并对新加工的钢平台加筋板焊接, 增加其刚度。处理后振动大为减轻, 最大振动速度2.2m/s, 属于高温风机允许范围。

4.2 增加延时跳停功能

工艺控制要求, 窑尾排风机 (尾排) 运转时才启动高温风机, 如果尾排停车, 那么高温风机必须停车。为此, 利用尾排的运行信号使高温风机与尾排之间建立软件连锁关系。在调试的时候没有暴露问题, 但是在正常生产中由于尾排的运行信号有时会出现短暂的跳动 (中断) , 造成软件连锁动作, 使高温风机跳停。最后我们在软件连锁的尾排运行信号中增加3s的断电延时处理, 这样就避开了由于信号跳动所出现的高温风机跳停动作。

4.3 变频器过流保护后的自动重启功能

当预热器塌料或者电网有问题时 (电网电压太低, 或电压变化率变化太大。电压可降低至8.7～9.1kV;电压波动很大时, 有时每个班保护动作有7～10次) , 高温风机变频器会过流速断保护。Zinvert高压变频器本身具有自动重启功能, 变频器在发生过流保护后经延时会自动重启, 如果故障消失则重启成功。对水泥行业来说, 变频器的这个特点对高温风机特别实用。分析DCS程序发现, 当变频器发生过流速断后, 变频器就对DCS输出一个重故障信号, DCS在检测到这个信号后则会发出一个急停信号, 所以变频就不会自动重启。因此, 除了通过与供电部门联系, 升高电压并解决三相电压不平衡和波动大的问题, 使电网电源质量尽可能符合要求, 减少这种电网因素造成的过流速断几率外, 又对程序进行了修改, 使变频器能够在过流保护后自动重启。

1) 自动重启功能在变频器过流保护后保证了工艺的正常要求

在DCS程序中, 将变频器速断保护这个重故障信号, 只作为报警条件使用, 不作为连锁条件使用。这样当变频器出现过流速断保护后, 在5s后自动重启, 如果故障消失, 变频器检测残余电压自动跟踪转速启动成功。实际观察发现, 当过流速断保护到自动重启的这段时间, 高温风机转速下降30r/min左右, 对工艺没有太大的影响。

2) 自动重启功能可在尾排拉风的情况下启动变频器

正常情况下, 高温风机电动机必须由零转速启动, 如果电动机是在非静止状态下启动, 那么变频器就会触发“失速故障”并停机。但由于高温风机和尾排在风路上的关系, 尾排拉风时, 高温风机在断电状态下, 也会转动, 从而不能启动。

因此, 可利用自动重启功能, 在尾排启动后不停的情况下, 关闭尾排进口风门, 5～6min后再启动高温风机变频器, 这时变频器会马上跳停, 但随后又会自动重启, 从而实现在尾排拉风的情况下启动高温风机变频器的功能。

5 改造后的效果

钢厂用风机的技术特点 第5篇

技

术

特

点

2011年6月

一、技术参数及设备明细

1、设备名称：不锈钢离心风机。

2、规格型号：SIZEYS178-26D3、技术参数：

风量: Q=6250m3/min风压: P=9800Pa

工作温度: 160-1700C

额定功率: N=900KW

静载荷：1538188 N

动载荷：垂直方向332766N，水平方向 36745N，轴向方向 43998.75N

倾覆力矩：666904N.m

不锈钢离心通风机本体、电机、出口消音器、整体减震台座含减震器、调节

门。

二、设计制造标准及技术要求

1、风机性能

（1）乙方保证满足甲方提出的风机性能参数。

（2）风机特性曲线允许偏差符合国家或行业标准。

（3）在各工况条件下，风机转子的最大允许振幅均方根值满足相关的国标要求。

（4）叶轮材质为不锈钢，风机所用轴承采用哈、瓦、洛三厂的正规产品。

（5）风机壳体、转子、风量调节门均采用耐腐蚀不锈钢。

（6）风机有良好的调节性能。

2、对风机制造的基本要求

（1）风机机壳及进风口的设计将考虑到运输、安装、检修时的方便，机壳的设计有利于转子的检修。机壳结构应有利于转子拆装，起吊部分的重量应尽可能的小，机壳侧板、围板应具有适当强度，保证运输时不变形。

（2）风机带有密封良好检测孔。

（3）联轴器处设置钢制联轴器保护罩。该保护罩是可拆卸的。

（4）风机主轴承采用滚动轴承，风机轴承座采用水冷式。

3、技术要求

（1）每台风机的主要零部件如叶轮、轴部件、轴承箱、等均按图纸及技术文件要求进

行功能检查和实验，保证设计和结构满足本协议的要求。

（2）转动零部件的材料，有材料质量保证书或实验报告。

（3）叶轮、壳体都是采用不锈钢制成，采用材料的化学成分，机械性能及内在质量符合行业标准或国家标准。

（4）风机联轴器等传动的材料，符合有关标准和图样规定。

（5）风机采用的铸铁件，符合《风机用铸铁技术文件》的规定。

（6）风机零部件之间的连接螺栓图样规定的力矩拧紧。

（7）风机的振动检测，符合现行使用的有关国家标准的规定。

三、质量保证和实验

1、规程、规范和标准

（1）风机及其附属设备的设计和制造，符合现行使用的有关的国家标准及部颁标准。

（2）按引进技术设计制造的风机及附属设备，符合引进国家规定的现行有关标准和规范。

（3）从签订技术协议之日至乙方开始制造之日的这段时期内，甲方有权提出规程，规范和标准发生变化而产生的补充要求，乙方将遵守这些要求。

（4）风机的运行，满足本协议的设计数要求，性能允许偏差符合国家或行业规定。

（5）乙方对配套供应的产品和外购件性能指标负责。

四、双方责任和义务

1、甲方对所提供的工艺技术参数的正确性负责，乙方有义务向甲方提供该风机的技术咨询及技术服务。

2、乙方对所供风机及其配套设备的性能负责，达到设计和使用要求。

3、乙方保证的设备各项技术指标性能及外型尺寸必须完全符合本协议书中的规定。

4、乙方有义务在甲方安装施工和调试过程中进行技术指导，甲乙双方共同对设备性能进行检查验收。

五、违约条款

变频节能技术在除尘风机中的应用 第6篇

关键词：变频节能；技术；除尘

1 改造方案

1.1 机械部分改造方案

由于采用变频调速后液力偶合器就完全失去了作用，故风机液力偶合器拆除，电机与风机的连接方式采用联接轴使电机与风机直接相连。根据液力偶合器的联接尺寸设计来取代液力偶合器，并且保持各个连接轴的安装尺寸，轴径尺寸以及轴连接中心尺寸等都要和原来的液力偶合器保持相符，在进行安装的过程中，只要拆除原来的液力偶合器，并且将连接轴安装上，通过适当的调整就可以实现相关的安装要求，此外，还不需要调整风机和电机，有利于更好的安装。

1.2 电气部分改造方案

风机电机电源采用原高压电缆，在接线盒处解除进入防爆连接箱，敷设新电缆进入变频器，经刀闸K1到高压变频装置，变频装置输出经刀闸K3送至电动机接线盒。为防止变频器出现故障后影响风机运行，另外设置了手动旁路系统，可以通过刀闸K2切换至工频侧，从而可以直接起动电动机。如果变频装置发生故障，就会立即断开输入侧的高压开关和刀闸K1、K3，从而隔离变频装置，切换刀闸K2到工频侧，合高压开关工频起动电机运行。刀闸K1、K2、K3之间存在着闭锁以及预防误操作功能。

1.3 基本设备参数

除尘风机电机参数：

斯泰尔摩风机节能改造 第7篇

斯泰尔摩风机为新型高速线材自动化生产线的一部分, 一共有10台风机, 它位于风冷辊道段, 用于对风冷辊道上的盘卷进行预热处理, 使盘卷进入集卷筒时温度降到300℃~550℃, 从而使成品线材具有良好的金相组织和所需的均匀一致的机械性能。风冷风机是有软启动器启动, 启动完成后软启动器退出运行, 有接触器驱动风机电机继续运行, 风机送风量大小的调节通过风门的开闭程度实现, 风门开度的控制由电动执行器完成。风机在启动后长期处于高速, 满负荷状态下运转, 不仅设备寿命低, 维护工作量大, 而且通过风门开度调节风量大小, 使其能源利用率低, 运行现场噪音大, 影响环境大, 所以继续对其进行改造。

改造前现有条件。斯泰尔摩风机为高速线材生产线集卷区域的一个组成部分, 该区域控制系统选用美国GE公司90-30系列PLC及远程I/O控制系统, 其中斯泰尔摩风机即可进行本地启停, 也可以通过人机界面HMI远程启停, 但其启停过程相同, 即PLC控制器在接收到风机启动信号后, 首先要判断风门是否完全关闭, 只有风门在完全关闭的状态下, 风机才能正常启动, 这样可以减小风机启动时的负载, 进而减小风机的启动电流。风机在启动后, 由软启动器驱动转换为接触器工频驱动运行, 转换完成后, 风门才在风门电动执行器的驱动下打开, 风门的开度通过HMI人机界面进行手动调节, 并由风门执行器穿送回的反馈信号不断进行比较, 形成一个闭环负反馈环节, 最终使风门开度的实际值与设定值相符, 通过风门开度的大小调节风机的风量。所以风机运行效率不高, 造成电能的浪费。

2 改造的目的及方法

为提高风机的运行效率, 减少电能的损耗, 决定将通过风门开度大小调节风量改为风机由变频器驱动, 通过风机转速的改变风量大小。根据生产现场的实际情况, 最终选用西门子MM440系列变频器驱动风机电机, 系统PLC与风机变频器之间通过Perfi bus-DP网进行通讯, 风机速度的给定有人机界面HMI给定, 风机也可以实现本地及远程启动, 当本地启动时, 人机界面HMI上的速度给定作为风机的转速给定。

3 实现过程简述

在系统PLC方面, 将原有系统PLC框架上新增加一块Perfi busDP模块, 用于系统PLC与MM440变频器之间的通讯, 并且通过编程软件在系统PLC中进行硬件组态。如图1所示。

根据控制要求重新修改程控制序, 并在人机界面HMI上实现远程启动, 速度给定, 并且能够通过界面实时看到风机的运行速度以及运行电流, 其启动程序流程图如图2所示。

在变频器方面, 变频器MM440选用CB通讯模块, 并且通过通讯模块上的DIP开关设置每台变频器的通讯地址, 然后根据风机电机的名牌参数及需要获取的信号对变频器进行参数调整, 以实现变频器与电机之间匹配运行。其具体调整方法如下:

4 改造效果及部分数据统计

通过上述改造过程, 将斯泰尔摩风机改为变频器驱动, 通过一段时间的运行统计, 发现其节能效果明显, 部分统计数据如下:

轧制LΦ8 HRB400钢质平均有2台风机运行在50%转速, 轧制338297.09吨产品166110支, 按50支/小时, 用时约3322.2小时, 除以负荷系数0.95约3497.05小时, 工频运行电流为294A、50%速度变频运行电流124A, 节约运行电流150A。按照0.485元/KWH计算, 总计年节约用电费用:193349元。

轧制LΦ10 HRB400钢质平均有1台风机运行在50%转速, 多时两台风机运行在70%转速。轧制242540吨产品119125支, 按50支/小时, 用时约2382.5小时, 除以负荷系数0.95约2507.89小时, 工频运行电流为294A、50%速度变频运行电流124A, 节约运行电流150A。按照0.485元/KWH计算, 总计年节约用电费用:69330.75元。

轧制GCr15、SAE1008B、30Mn Si (H) 、ML08AL、ZGD21Mn、SWRCH22A等品种支, , 风机给定速度30%, 运行电流75A, 平均有1台风机运行在30%转速或以下, 轧制139139.22吨产品67485支, 按30支/小时, 用时约2249.5小时, 除以负荷系数0.8约2811.875小时, 工频运行电流为294A、30%速度变频运行电流75A, 节约运行电流219A。按照0.485元/KWH计算, 总计年节约用电费用:113492.06元。三项合计376184.75元。

参考文献

[1]西门子变频器MM440使用大全[M].2007.

[2]美国通用GE公司90-30系列PLC编程手册[S].

一次风机变频改造 第8篇

风机是火电厂运行的主要设备, 耗电量占厂用电的30%左右。传统风机通过调节风门挡板的开度来调节风量, 其驱动电动机的输出功率不随机组的负荷变化进行调节, 风门开度一般在30%~40%。如130MW负荷时电机电流在140A左右, 90 MW负荷时电机电流在120A左右, 风门开度很小, 一次风机经常在较低的效率工况下运行, 耗电率较大, 为此对一次风机进行变频改造, 实现了一次风机转速随机组负荷变化而自动调整。

1 设计方案

1.1 总体思路

一次风机驱动方式采用变频器一拖一的方式, 6.3kV电源经变频装置输入刀闸到高压变频装置, 变频装置输出经出线刀闸送至电动机;6.3kV电源还可经旁路开关及刀闸直接启动电动机。风机接线图如图1所示。具体实施方案如下:

1.1.1 土建施工方案

根据公司锅炉零米区域设备现状, 结合变频设备的改造要求, 经仔细勘察, 决定在原除尘除灰MCC房间小室靠近除尘侧修建长15m、宽6m的房间用作新增一次风机变频小室, 变频器2台一排, 双向对称排列, 考虑带电安全距离, 变频器距墙边缘1.2m。

综合考虑到设备防水、地面基础、工程造价等问题后, 决定将地面采用抬高方式进行基础浇灌, 并增加预埋件和基础型槽钢, 分别用作变频器室搭建和变频设备安装。

基础结构选用100 mm×48 mm×5.3 mm规格的槽钢;基础型钢应预埋在基础里, 其顶部平面可与地平面相平或稍高一点;基础型钢应可靠接地;柜体应安装或点焊在基础型钢上, 从而保证基础型钢和变频器柜体的可靠连接。

1.1.2 电气施工方案

为严格执行相关标准和规程要求, 在新增一次风机变频小室内安装双层电缆桥架, 桥架安装于原锅炉MCC小室电缆桥架至变频器小室, 桥架上层为低压和控制信号电缆层, 下层为动力电缆层。

电缆实施方案如下: (1) 对于高压电缆部分, 拆除原一次风机A/B电机侧6kV高压进线电缆, 重新敷设6kV开关柜至变频装置及变频装置至一次风机A/B电机的6kV高压电缆并接入; (2) 对于低压电缆部分, 施放变频装置至DCS、6kV开关柜、380V交直流电源电缆并接入。

根据风机电机功率计算, 为满足设备的运行要求, 决定在变频小室内安装10匹纯制冷空调2台, 采用工业空调, 空调均按照冗余方式考虑, 单台空调故障不会影响设备的安全运行。

为保证变频小室控制电源的稳定, 增加一台就地开关柜 (2路电源) , 供控制电源双回路及检修电源、空调的可靠运行, 控制电源分别取自不同开关, 照明及检修电源与空调电源共用。

1.2 工作模式和连锁方式

工作模式如下: (1) 合QS3、QF, 电机工频运行; (2) 合QS2、QS1、QF, 电机变频运行; (3) 变频器故障或检修时, 分QF、QS1、QS2, 合QS3、QF。

电机工频运行时, 变频器被旁路。QS1、QS2和QS3为手动隔离刀闸, QS2与QS3之间机械联锁。

1.3 控制及DCS接口配置

1.3.1 控制方式

闭环控制时, 控制对象为压力、流量, 控制依据为输入模拟量值, 实现自动控制。

开环控制分两种: (1) 控制对象为转速:该方式可以实现远程操作, 转速由工况调节, 输入的模拟量为频率变化的依据; (2) 控制对象为频率:该方式实现就地操作, 输出频率为直接设置。

1.3.2 DCS接口配置

采用和利时公司的DCS系统, 变频器开关量输入5个点, 输出5个点;模拟量输入2个点 (4mA~20mA) , 输出3个点 (4mA~20mA) 。

1.4 高压变频调速装置的基本性能

(1) 变频器的结构为高压变高压, 直接输出6kV, 不需要升压变压器, 其输出方式为PWM, 即单元串联移相式, 输出的相电压为11电平。

(2) 其多脉冲整流输入对电压和电流具有失真保护作用。

(3) 负载变化在20%~100%时其功率因数可以达到或超过0.96 (无需对功率因数增加补偿装置) 。

(4) 变频器输出波形为正弦电流和电压 (无需滤波器) , 对电机要求不高, 电机在不必降低功率的情况下也可以使用;其中的软启动功能保证了电机的安全、长期运行, 使得电机启动冲击时不会引起电网电压的下跌。

(5) 电机不会因输出波形而产生谐振, 其转矩脉动小于0.1%, 风机不会发生喘振, 变频器具有共振点频率跳跃的功能。

(6) 输出电缆长度不会对变频装置产生影响, 共模电压和电压变化率不会影响电机。

(7) 变频器可以在不带电机输出或低压的情况下进行空载调试。

(8) 采用启动转矩可达150%的无速度传感器矢量控制。

(9) 变频器能够随电网电压进行自动调节, 在电压降低35%的情况下, 变频器可实现降额运行。

(10) 其逆变器的效率为98.5%。

(11) 采用具有自诊断功能的DSP全数字控制系统。

(12) 可自动检测电机参数、自动优化控制系统参数。

(13) 采用光纤将变频器的功率单元和主控系统通讯连接, 其抗干扰能力强、通信速率和安全性能较高。

(14) 带有功率单元旁路技术 (选件、非标配) , 当单元出现故障时, 仍能保证系统的运行。

(15) 控制系统可在线检测变频器的输入电压、电流、频率、电机转速等。

2 技术经济指标

实施一次风机变频调速改造后, 单台风机 (1 600kW/6kV) 节能率19%, 一年节约电量约103.2万kWh, 节约电费约39.8万元, 全厂共有4台风机, 一年就可节约电费约159.2万元。

3 总结

本方案采用高速变频调速装置对风机电机进行变频控制, 实现了风量的变负荷调节, 不仅解决了风门调节线性度差、滞延大等问题, 而且提高了系统运行的可靠性;更重要的是减小了因风门变化造成的压流损失, 减轻了风门的磨损, 降低了系统对风道密封性能的破坏, 延长了设备的使用寿命, 使系统维护量减小, 提高了系统的经济性, 节约了能源, 为降低厂用电率提供了良好的途径。

参考文献

[1]张保全, 尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2010.

[2]陈家斌, 张露江.继电保护、二次回路、电源故障处理方法及典型实例[M].北京:中国电力出版社, 2012.

[3]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2007.

[4]唐志平.供配电技术[M].北京:电子工业出版社, 2012.

[5]王玉华, 赵志英.工厂供配电[M].北京:中国林业出版社, 2006.

除尘风机控制传动系统综合技术改造 第9篇

三相交流高压异步电机通过液力耦合器驱动风机或泵类负载的运行模式普遍应用于钢铁行业。该类传动方式以其一次性投资较少,机电设备柔性链接受冲击小,系统故障率低,维修简便等诸多优势而被广泛应用。不足之处是液力耦合器的负荷调节,通常只有高低两档运行,其实质就是挂满负荷与卸掉负荷两种状态的开关型运行模式,难以满足多段速的生产工艺要求,影响其节能功效。

作为一整套的设备,从高压电机,液力耦合器到风机,存在大量的设备工况参数需要进行采集、处理和判断。其中有的参数是设备启动前必须检测和判断的,是设备启动运行的前提条件;有的是设备运行过程中需要实时监测的,使操检人员能够准确判断设备的状况,以便采取相应措施,保障设备安全运行。因此,设备工况参数的采集与控制决策对设备的正常启动和安全运行至关重要。

1 设备概况

三相交流高压异步电机通过液力耦合器驱动风机,在钢铁行业通常被广泛应用在转炉的一、二次除尘中。转炉除尘风机设备构成示意图如图1所示。

2 设备工况参数的检测控制及其实现

每次启动设备之前,首先应该对负载进行检测判断,以保证电机轻载或空载启动,液力耦合器的电动执行器处在低速档位,否则,应发出相应信息由人工或通过PLC自动控制电动执行器返回低速档位,即执行器复位,以免电机满负荷启动。然后进一步检测风机和液力耦合器的状况,诸如风机轴承润滑油泵是否开启,油压是否正常,轴承冷却水压力、温度是否正常;液力耦合器的工作油循环泵是否开启,工作油油位、油温、油压是否正常;换热器的冷却水温度、压力是否正常;工作介质或冷却介质必要时还应进行流量检测。待完成电机的工况参数检测正常开机运行后,仍然要对其进行实时采样检测,避免负载出现异常情况。电机的参数检测,开机前首先要检测三相电压是否正常,否则不允许启动设备。开机运行后,由于在负载异常情况下,风机和液力耦合器的工况参数变化均滞后于电机的相关运行参数,因此电机三相负荷电流、三相绕组温度等参数检测尤为重要。它们控制停机的权限要优先于负载工况参数异常的控制权限。以上工况参数的采集、监测和控制功能是通过西门子S7-200PLC实现。控制流程如图2所示。

液力耦合器工作腔内介质油的最佳工作温度为60～70℃,限制工作油温度范围为35～100℃,采用铂电阻温度传感器,当油温高于110℃时报警,当油温高于130℃时停止主电机运行。另外,在工作油冷却器入口和出口分别设置温度传感器,将入口油温控制在60～100℃,出口油温控制在35～75℃。对于液力耦合器滑动轴承,其润滑油系统独立于工作油系统,因此在输入轴、中间轴和输出轴等处设置6个铂电阻温度传感器,测量滑动轴承温度,避免温度过高使润滑性能降低,烧坏轴瓦。限定润滑油温度范围在35～85℃,当油温高于90℃时报警,当油温高于95℃时停止主机运行。另外在润滑油冷却器出入口分别设置温度传感器,将入口油温度控制在45～65℃,出口油温度控制在35～55℃。为防止压力过低供油不足而造成润滑情况恶劣,限定润滑油压力范围在0.2～0.3MPa,监测母管油压,当油压低于0.1MPa时报警并启动辅助油泵,低于0.05MPa时则必须停止主电机运行。同时还要限定滤油器进出口压力差不得超过0.6MPa。

2.1 控制系统硬件组成

控制系统采用西门子S7-200 CPU226为主机模块,再接入1块EM223扩展模块。输入输出开关量信号均用OMRON继电器信号隔离;设备本体的工况参数如温度、压力、电机运行参数共计25路模拟量信号输入PLC,以完成设备启动条件判断、运行监控、故障报警和停机功能,其中温度检测共计14路Pt电阻输入,采用7块2路模拟量RTD输入EM231模块,其它11路模拟量参数接入3块4路输入1路输出的EM235模块;为方便远程监控,采用1块Profibus-DP模块EM227。所有扩展模块电源均由SITOP电源模块提供DC 24V。设备工况参数由变送器输出接入PLC的同时通过信号分配器接入现场一次表。PLC在检测到参数异常后,输出开关量信号与集群报警语音字显系统配合,报出相应故障信息并大屏显示,多路故障同时发生时,根据故障控制级别顺序循环播报。同时视具体情况,按照控制优先权限实施自动停机。

2.2 参数检测的实现

反应设备工况及状态的主要参数是水位、水温、水压、电压、电流、转速、油位、油温、油压及流量等物理量,除温度采用铂电阻输入专用温检模块外,其余模拟量均选用各类变送器转换为4～20mA的标准电流信号接入EM235模块。

2.3 控制系统软件程序组成

控制程序由主程序、子程序以及中断程序组成。主程序完成电机、油泵启停等开关量逻辑控制以及温度、压力等主要模拟量的监控和报警;子程序SBR0～SBR12传递工作油温控制参数、润滑油温、压力、压差控制参数;主程序允许定时中断,进入中断服务程序执行含有PID指令的程序,对输出轴进行调速,执行多段速过程型控制。

2.4 抗干扰应对措施

在接近大功率交流变频传动或其它高次谐波污染较严重的场合,由于PLC控制系统所采集的大量模拟信号及其传输线路耦合干扰较严重,经常导致PLC误动作、误报警或死机。为此,将设备的工况参数采集后,分别接入数字显示调节器,模拟量信号的处理,上下限及超高限的设定报警信号输出,由其完成。将其输出的开关量信号再进入PLC控制系统实现控制功能。数字显示调节器可设于操作工值班室或机旁,便于设备维护检修人员观察。还可对每个工况参数方便地单独修改设定,避免打开上位机进入PLC监控编程界面一一查找修改参数设定值的麻烦。以上抗干扰措施增加了数字显示调节器,省去了模拟量模块,在经济上综合考虑费用支出并未增加。

3 多段速一过程控制的实现

液力耦合器的速度调节机构由伺服控制单元和电动执行器组成,只有低速和高速两个档位,两档间转换时间约为28s。两档位速度调节在很多应用场合难以满足工艺要求。在不改变液力耦合器平滑调速特性的基础上,增加速度调节中间档位,实现多段速的过程型控制,增强设备的适用性,满足了多种应用场合的工艺要求。

3.1 电动执行器的改造

在原电动执行器行程轴上的高低速限位开关之间加装微距传感器2或3支,与原有两档速度检测控制同理,实现多段速调节控制。检测信号采集进入PLC控制系统,结合PLC控制技术以及工艺操作信号,实现液力耦合器适时的速度调节。该项改造不仅完全保留液力耦合器诸多优点,而且实现了多段速的过程型控制,为钢铁行业许多控制领域并不需要高压变频传动(高中压变频传动还需不菲的投资)那样宽的调速范围提供了借鉴,因此该项改造应用前景十分广阔。

3.2 多段速实现贴合工艺需求

液力耦合器多档位改造,不仅简便易行,档位间转换用时减小,从而间接提升了设备对负荷调整工艺要求的响应速度,而且多档位调速更满足生产工艺的要求。通过观察研究发现,转炉炼钢的烟气排放分为4个时间段:向炉内兑入铁水及吹炼初期,烟气较重;吹氧冶炼中期,由于碳硫反应剧烈,烟气最重;而吹炼后期,炉内反应较轻,烟气较轻;倾炉测温及出钢时,烟气最轻。通过PLC控制系统采集工艺操作信号和液力耦合器速度执行多段速信号,分别对上述4段时期调控液力耦合器的负荷情况(以倾炉兑铁操作时的信号为基准,辅以第1次通氧吹炼信号、出钢倾动钢包车启动信号和PLC计时计数等功能)。实现除尘风机4个时段依次自动地以高速、高速、中速、低速运行,并自动维持各档位的运行时间。风机液力耦合器速度调节与转炉炼钢烟气除尘的工艺要求如图3所示。

4 改造效果

通过改造液力耦合器实现了多段速的过程型控制,提升除尘设备的响应速度,有效减轻冶炼过程中因风机提速响应慢而造成的烟罩“溢烟”情况,环保效果显著。另一方面,多段速的除尘风机运行模式更贴近冶炼生产的工艺要求,充分发挥了液力耦合器的节能功能,实践运行证明比改造前的开关型运行模式节能22%。同样的改造应用在轧钢生产线的高压水传动控制系统上,不仅满足了轧钢快慢节奏调整(视板材性能规格要求而定),节能效益亦十分可观。另外在不乏压缩空气资源的应用场合,将电动执行器改为气动推杆,档位控制信号检测不变,可以将微型电机及其减速机构去掉,动作执行相应时间可以提高2s左右,还可进一步降低故障率。

5 结束语

由PLC控制系统实现除尘风机整套设备大量工况参数的实时采集、检测,进而将开机条件及运行中的设备状况是否正常交由控制系统判断、执行,避免人工巡检的误差和失误,实现了控制系统的智能化,提高了可靠性。抗干扰措施和气动推杆执行器的改进,在邻近大功率交流变频传动或者电弧炉等负载场合时,能够有效抑制干扰;气动推杆执行器构成简单实用,故障率极低。液力耦合器速度调节执行器多段速的改造,适合调速范围要求并不宽的场合,而且高压变频传动一次性投资太大,因此该项改造具有推广价值,并且在生产节奏变化较大的情况下,其节能效果十分显著。

摘要：通过对除尘风机整套设备大量工况参数的采集、检测和监控改造,PLC控制系统能够完成对信息的实时判断及决策,从而实现控制设备的安全运行及自诊断;对液力耦合器多段速的改造,不仅保留原传动方式诸多优点,而且变开关型的速度调节为过程型调速,能够满足更多生产现场工艺要求。此外,PLC系统抗干扰措施和气动执行器的改造,也取得了显著的实用效果。

篦冷机风机的改造 第10篇

关键词：篦冷机,冷却效果差,原因,措施

我公司有两条5000t/d生产线,回转窑规格为Φ4.8×74m,篦冷机规格为NC39325型。一线篦冷机从2006年7月投产后冷却效果一直不理想,出篦冷机熟料温度高达200℃,特别在夏季生产,熟料温度更高,而且堆“雪人”现象时有发生。二线篦冷机在设计时优化工艺配置,熟料冷却效果较好,熟料温度基本在100-150℃左右。2010年5月窑系统检修时对一线篦冷机冷却风机进行改造。技改后一线出篦冷机熟料温度降低约50℃,系统运行稳定,现将改造情况介绍如下,供大家参考。

1 存在问题

一线篦冷机15台冷却风机是按原设计配套的,在回转窑产量不断提高的情况下,达到5500t/d以上运行时,篦冷机的冷却能力明显不足。在生产中,操作上不断对料床、熟料结粒进行调整优化,将15台篦冷风机全速运行,且阀门开度基本100%的情况下,仍无法满足熟料冷却要求。出窑熟料温度仍高达200℃左右,尤其是在夏季生产,熟料温度更高;按生产设计技术要求出窑熟料温度应该是环境温度加65℃,合理的熟料温度应该是90-100℃,熟料实际比设计高100℃'还有大量的热量被熟料带走未被回收利用,造成能量的浪费,增加了熟料的煤耗。

对于设置有窑头AQC炉余热发电的系统,对篦冷机的冷却效率要求更高,不但要提高二次风和三次风的风温,而且AQC炉的废气温度和风量要足够。因篦冷机冷却效果不好,冷却空气不能与熟料充分进行热交换,大量的热量随熟料被带走,不但增加了回转窑的煤耗,而且降低了废气中的热焓,余热发电量也相应降低。一线余热发电设计能力为7000kW/h,平均发电量约6000 kW/h,很难达到6500k W/h以上运行,吨熟料发电量只有23-24kW/t,长期处于较低负荷运行,没有达到能源综合利用,造成能源巨大浪费。

2 原因分析

熟料的冷却很大程度上取决于急冷效果,即篦冷机一段高温回收区的淬冷,在高温回收区采用充气梁和阻力篦板,改善了冷却风的分布,增强熟料急冷。当一室、二室的篦下室静压即一段篦床的料层厚度增加到一定程度时,冷却风机的电流相应降低,有时料层越高风机的电流越容易降低,熟料的温度也相应提高,当窑的产量越高此类现象越常出现,由此,冷却效率差的原因主要是由于冷却风机风量偏小,风压不足,造成前段高温回收区Ⅰ、Ⅱ室冷却能力偏小,急冷作用减小,篦冷机冷却效率降低。这就是熟料温度高的主要原因。

3 技改方案

增加篦冷机高温回收区的冷却风量,可以使熟料在高温段急冷,提高冷却效率,提高二、三次风和废气的温度。根据一线运行情况,2#窑篦冷机一段冷却风机风量在设计时配风比1#窑增大50%,其中1#窑篦冷机一段篦床的总风量为215400m3/h,2#生产线总风量为323100m3/h,风压保持不变,生产中已取得明显效果。对比两线的风量及冷却效果,决定增加1#窑篦冷机一段篦床冷却风机的风量,为了增强冷却风的穿透能力以提高厚料层操作的稳定性,增大冷却风机的风压。综合现场实际,本次改造只更换高温回收区Ⅰ、Ⅱ室充气梁充气篦板的冷却风机共6台,更换风机具体参数如表1所示。

4 技改效果

技改后系统运行稳定,一线回转窑的熟料急冷增强,提高了篦冷机的冷却能力,出篦冷机熟料温度降低50℃左右,出磨水泥磨温度也相应降低,避免了因温度高而影响水泥品质变化,2010年下半年水泥磨未再因出磨水泥温度高而停机。AQC炉风温得到稳定提高,由以前的350℃提高到400℃,增加了余热发电量,现在发电机基本是满负荷运转,吨熟料发电量达到27-28kWh/t,在熟料电耗、煤耗不增加的情况下,下半年比上半年平均吨熟料余热发电增加约3.31kWh/t,见表2。本次技改有效降低能耗,大大提高了综合能源利用,创造了良好的社会效益。

风机技术改造 第11篇

关键词：变频节能技术；锅炉；风机；应用

在传统意义上，锅炉的控制主要是用过人的直接感官是被，并借助温度与压力显示器对锅炉燃烧状态进行控制，通过人工调节对风机进行有效的控制与管理，这样一来，使得故障发生率较高，严重影响到锅炉的正常运行。随着电子技术、自动控制技术、计算机技术等的快速发展，变频技术的日益成熟，使得在工业中的应用越来越广泛，尤其是在锅炉风机中的应用，有效的提高其运行效率，减少故障的发生，具有非常重要的意义。

一、变频节能技术的原理

在变频节能技术中，其主要原理是用过风压的设定对不同压力信号输出控制信号，而风压设定主要是根据变频器输入端子设定，并进行预编程运算来完成的。并通过对电动机电源频率进行改变，继而对风机转速进行改变，以便对炉膛风压进行有效的调节。而炉膛内的风压需要通过传感器将信号传送给变频设备，以便实现自动控制的效果[1]。变频器控制风机电动机的流程如图1所示。

图1 变频器控制风机电动机的流程

二、锅炉风机变频控制原理

锅炉风机变频控制原理需要从鼓风机与引风机两个方面进行分析，在鼓风机中，需要在锅炉运行时不断的给炉膛内提供燃烧的空气，以便确保燃料充分燃烧。通过对实际炉膛温度进行调节以便控制回路，确保炉膛温度合适。在温度发生变化的时候，感应装置会通过变送器将炉膛温度信号转换成电信号，以相关算法输出给变频器，并通过输出不同电压与变频来控制鼓风机电动机的运转，对其风量大小进行有效的控制。另外，在引风机方面，需要将炉膛内燃烧产生的烟气通过烟囱排出，当风量过大，排烟温度较高的时候，就会出现浪费现象，风量过小，就会影响到运行效率。通过感应装置对炉膛内负压信号进行收集，并经过变送器反馈到变频器中，通过参数调整来控制引风机电动机转速，从而对风量大小进行控制[2]。

三、风机变频控制优势

首先，可以有效的实现自动控制。可以将人工难以控制的燃烧过程实现自动化控制，可以有效的减少卡死、机械磨损等故障的发生，减少员工的劳动强度与维修时间，明显提高生产效率。其次，可以对电动机启动电流进行控制。电动机主要是通过工频启动，在启动的时候会产生7-8倍的额外电流，会增加电动机绕组的电应力，从而产生较大的热量，会影响到电动机的使用寿命，同时，对电网产生较大的冲击。在锅炉风机中使用变频节能技术后，可以有效的实现软启动功能，减少上述的问题。再次，对过压、欠压、过载、过流等具有一定的保护作用，且操作简单、运行稳定、调速范围大等优势，具有明显的节能效果，节约生产成本[3]。

四、变频节能技术在风机中的应用

（一）改变锅炉风机管网特性曲线

在锅炉风机中使用变频节能技术，可以有效的对锅炉风机风量进行调节。其主要是用过对锅炉调节挡风板开关进行利用来完成的，这种操作方法具有简单、方便等特点。目前，在锅炉风机中使用该方法进行变频节能，可以促使锅炉风机内部压力进行改变[4]。

（二）锅炉风机叶片角度改变中的应用

变频节能技术在锅炉风机中的应用，可以有效的调节风机的风量。在风机管网性能的曲线没有发生变化的时候，可以对锅炉风机叶片角度进行适当的改变，从而可以促使锅炉风机中的特性曲线出现较大的变化，最终可以实现风量的大小调节。在对流量进行调节的过程中，流量越低，风机内部的压力也会随之下降，从而可以达到节约电能的目的。另外，在使用变频技能调节的时候，会对风机叶片产生一定的影响，叶片会出现一定的磨损，在停止操作的时候，需要对叶片角度进行适当的调节，以便确保锅炉风机的正常运行，减少故障的发生[5]。

五、总结

在锅炉风机中采用变频节能技术，可以有效的确保锅炉正常运行，满足自动控制的操作需求。同时，可以有效的减少员工的劳动强度，明显提高了生产效率，取得较高的经济效益。另外，变频节能技术的使用显著提高了锅炉功率因数与机械的控制精准度，从而确保锅炉风机的安全、可靠、稳定运行，在一定程度上延长了机械的使用寿命，从而实现节能减排的效果，促使工业获得较好的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]王锋.变频技术在锅炉风机改造中的应用[J].装备制造技术，2012，32（08）：269-271.

[2]柴新元.变频器在锅炉风机节能改造中的应用[J].山西建筑，2014，38（25）：229-230.

[3]张辉军，李闯.变频技术在锅炉风机上的应用[J].硅谷，2013，28（13）：143-144.

[4]陶志勇.变频技术在锅炉风机中的应用[J].工况自动化，2014，25（11）：895-896.

风机技术改造 第12篇

“十五”以来, 我国国民经济取得显著的成就, 但是随着工业化、城镇化进程加快和消费结构升级, 我国能源需求的日益增大, 能源开始成为制约我国经济社会发展的重要因素。节能降耗成为国民经济和社会发展的一项长远战略方针和紧迫任务, 也是企业发展转型升级的需要和社会责任。

某水泥厂是当地能耗大户, 该公司电机系统存在的主要问题是:电动机效率低;系统调节方式落后。根据国家十大重点节能工程之“电机系统节能工程”的要求对该厂窑头EP风机和高温风机电机系统进行变频节能技术改造, 通过工艺系统实行变频调速及自动化控制来替代落后的节流调速, 可以实现节能15%以上的目标[1,2]。

对窑头EP风机和高温风机实施节电技术改造, 有利于企业充分发挥设备潜力, 增强生产线的自动化控制能力, 提高运行效率, 达到降低能耗, 促进技术进步, 提高企业竞争力和经济效益, 实现企业的可持续发展。

1技改方案

1.1 存在问题

某水泥厂原有生产工艺窑头高温风机和EP风机均采用工频控制, 电动机选配都是按最大工况来考虑的。调节风量大小的方法就是调节挡板还有阀门的开度等方式, 这种方法不会降低风机轴功率, 只能使风机效率下降, 单位流量的能耗增加;并且调节精度及稳定性差, 系统调节速度慢, 所以这种调节风量的方法不仅电能损耗较大, 而且系统工作状况差[3]。

1.2 技改工艺技术方案

在系统中安装变频器, 去掉原来的老式控制系统, 取代挡板、阀门等落后的调节方式。具体改造内容如下:

(1) 高温风机更换转子, 加装变频器, 去掉液耦和风量调节挡板;

(2) 窑头EP风机更换风机整体, 加装变频器, 去掉液耦和风量调节挡板;

1.3 技改工程方案

结构部分主要改造内容:拆掉原风机基础, 在原混凝土基础上重新打锚栓孔, 将电机前移后重新安装地脚锚栓。现场施工必须注意做好防火、防爆、通风、安全等技术措施。新打锚栓孔不得对原混凝土造成伤害, 新浇注混凝土采用微膨胀灌浆料, 并采用一定施工措施, 保证其连接紧密、密实。在原混凝土侧面设置观测点, 以观测电机位置移动后对基础的影响。

窑头高温风机和EP风机功率不变, 由直接起动改为高压变频控制, 风机新增两面配套变频柜, 变频柜由窑头高温风机和EP风机原有高压开关柜配电, 改造后可通过调节变频器频率改变风机转速, 进而实现调节风量的目的, 由于风机转速下降不但可以降低电机功耗, 还可以提高电机和风机的机械寿命。

2节约能源及能耗水平分析

高温风机及窑头EP风机变频改造前后能效水平对比分析详见表1 和表2。

注:折标煤量按0.1229kg标煤/ (k W.h) 计算, 年运转时间310d, 每天24h, 其余同。

3投资估算

工程项目总投资为598.7 万元, 其中建设投资为594.30 万元。投资构成详见表3。

项目实施后, 实现了水泥行业减排、节约电耗的目的, 具体年节约电能1 130.88 万 (k W·h) , 节约电费约475 万元。经计算, 项目生产期内年平均利润总额392.80 万元, 年平均净利润294.60万元, 项目投资回收期为2.28 年, 项目的财务效益良好。

4结论

该水泥厂高温风机及窑头EP风机节电改造项目为电力需求侧管理示范项目, 采用交流电动机变频调速运行技术, 购置节能装置, 对窑头EP风机和高温风机进行节电技术改造, 项目总投资估算为598.70 万元。项目技改前两个风机年耗电量为3 340.56x104k W·h, 改造后风机可根据负荷的需要调整电机转速, 年耗电量为2 209.68 x104k W·h, 年可节约电量1 130.88x104k W·h, 折合标煤1 390t, 节电率达到33.8%。达到了节能15%以上的节能技改目标, 可见项目节能降耗成效显著。通过该项技术改造, 减少了能源消耗量, 实现了环境效益、社会效益、经济效益三丰收, 为实现节约型社会做出贡献。

参考文献

[1]魏征.高压变频器在高温风机的改造应用[J].水泥工程.2012 (04) :78-79.

[2]孙建夫, 周利.高温风机调速型液力偶合器保护的改进[J].四川水泥.2007 (01) :44.