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案例頻道一、概述
始建于2003年的通化豐源熱力公司，是通化地區(qū)規(guī)模最大、設(shè)備最先進的現(xiàn)代化自有熱源供熱企業(yè)，現(xiàn)有鏈條鍋爐4臺，其中64MW熱水鍋爐3臺，29MW熱水鍋爐1臺，公司選用了兩臺北京合康億盛HIVERT變頻器應(yīng)用鍋爐引風(fēng)機的控制中，通過近三年的運行使用，運行安全穩(wěn)定可靠，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。
二、試驗分析
通化豐源熱力公司1#、2#64MW熱水鍋爐引風(fēng)機及電機參數(shù)如下表1
表1 通化豐源熱力公司1#、2#鍋爐引風(fēng)機及電機參數(shù)
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電機型號 |
Y450---6 |
額定電壓 |
10kV |
|
額定功率 |
400kW |
額定電流 |
28.4A |
|
功率因數(shù) |
0.87 |
額定轉(zhuǎn)速 |
988rpm |
|
風(fēng)機 |
| ||
|
額定壓力 |
3394---3041Pa |
額定流量 |
240000---2333000m3/h |
由于考慮到輸出諧波對電機的影響主要有引起電機附加發(fā)熱，導(dǎo)致電機的額外溫升，電機往往要降額使用；由于輸出波形失真，增加電機的重復(fù)峰值電壓，影響電機絕緣，諧波還會引起電機轉(zhuǎn)矩脈動，噪音增加，重要的是會對電網(wǎng)造成沖擊，通化豐源熱力公司邀請吉林省電能質(zhì)量檢驗檢測中心對變頻變壓器諧波進行了測試分析，判斷是否滿足中華人民共和國國家標準《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求。表2、表3為實驗過程中所得的電壓電流數(shù)據(jù)。
表2 通化豐源熱力公司熱源廠1#變頻變壓器諧波電壓測試數(shù)據(jù)
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單位 |
時間 |
電壓
kV |
各次諧波電壓含有率% | |||||||
|
HRU3 |
HRU5 |
HRU7 |
HRU9 |
HRU11 |
HRU13 |
HRU15 |
∑u | |||
|
豐源熱力 |
27日15時 |
10 |
0.5 |
1.9 |
0.9 |
0.4 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
2.1 |
|
28日10時 | ||||||||||
表3 通化豐源熱力公司熱源廠1#變頻變壓器下端電動機諧波電流測試數(shù)據(jù)
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單位 |
時間 |
總電流A |
13A |
15A |
17A |
19A |
|
豐源熱源廠 |
27日15時-28日10時 |
10 |
0.9 |
2 |
1.2 |
0.3 |
從測試結(jié)果分析，通化豐源熱力公司1號主變10側(cè)諧波含量主要以5次諧波為主，5次諧波電壓含有率為1.9%，小于國家標準3.2%的規(guī)定值。其他各次諧波電壓均符合國家標準要求。1號變頻變壓器負荷就是1號風(fēng)機電機，其諧波電流測試結(jié)果均小于國標折算后的允許注入電網(wǎng)的允許值。
三、節(jié)能效果計算
熱源供熱負荷在初寒期、嚴寒期、末寒期時的變化很大，負荷需要根據(jù)天氣情況適時調(diào)整，也就是要對風(fēng)機的負荷要進行調(diào)整，利用變頻器根據(jù)鍋爐實際需要對風(fēng)機進行變頻調(diào)速控制，滿足了負荷調(diào)整需要，既保證和改善了工藝,又達到了節(jié)能降耗的目的。目前通過運行實踐，嚴寒期的運行頻率平均在40Hz，電流平均在18A左右，初寒期、末寒期時的運行頻率平均在28Hz，電流平均在14A左右，系統(tǒng)配置電機額定電流為28.4A，根據(jù)實際運行測試電機工頻運行電流在26A左右：
P變=1.732×10×（18×0.98×35%＋14×0.98×65％）=261kW
P工=1.732×10×26×0.87=391kW
節(jié)電率=（P工-P變）/P工×100%=33%
一個采暖期每臺平均節(jié)約的效益估算為130×24×165×0.78=40萬元，兩臺合計約80萬元，既節(jié)約了能源，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，且大大減少了設(shè)備維護、維修費用，直接和間接經(jīng)濟效益十分顯著。
四、使用變頻器后帶來的其他效益
1、工藝改善；在實際生產(chǎn)操作過程中，風(fēng)機的參數(shù)需適時調(diào)整，采用變頻調(diào)速不用調(diào)節(jié)出口風(fēng)門擋板，只需在控制室內(nèi)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速即可。變頻啟動轉(zhuǎn)速可以從零開始逐漸升高，因此，帶負荷直接啟動不會有較大的啟動電流，避免了通常首先關(guān)閉出口風(fēng)門擋板后再啟動的要求。
2、減少維護量。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要是為了降低風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，由于啟動緩慢及轉(zhuǎn)速的降低，相應(yīng)地延長了許多零部件，特別是密封、軸承的壽命。
3、降低工作強度。由于調(diào)速系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)各設(shè)備之間實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，機組實現(xiàn)自動運行和相應(yīng)的保護及故障報警，操作工作由就地手動轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C操作，大大降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。
4、減少了對電網(wǎng)的沖擊。風(fēng)機工頻起動時，啟動電流達到額定電流的6—7倍，由于廠用電源串有電抗器供電，造成電抗器壓降過大，使廠用電系統(tǒng)母線電壓降低，對接于該母線上的負荷都會造成波動。采用變頻調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)實現(xiàn)軟啟動，電機啟動電流只是額定電流，啟動時間相應(yīng)延長，對電網(wǎng)無大的沖擊，同時減輕了起動機械轉(zhuǎn)矩對電機機械損傷，有效的延長了電機的使用壽命。
所以變頻器具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱等多項保護功能，對電機的保護更加完善。調(diào)速系統(tǒng)隨著鍋爐生產(chǎn)負荷的需要，調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)量，滿足鍋爐生產(chǎn)工藝的需要，工作強度大大降低。
HIVERT高壓變頻器在通化豐源熱力公司使用現(xiàn)場
五、結(jié)語
通化豐源熱力公司于2005年開始使用北京合康億盛科技有限公司的HIVERT高壓變頻器，從變頻器的選型，產(chǎn)品的定貨，以及產(chǎn)品運輸，現(xiàn)場安裝，設(shè)備調(diào)試，人員培訓(xùn)，備品備件的提供，現(xiàn) 場及遠程的技術(shù)支持均得到了全面保障。優(yōu)良的服務(wù)，保證了風(fēng)機變頻控制設(shè)備安全可靠運行，三個采暖期沒有發(fā)生故障，使供熱任務(wù)得到了保障。
HIVERT高壓變頻調(diào)速器經(jīng)過三年的現(xiàn)場運行證明，它用于驅(qū)動風(fēng)機設(shè)備節(jié)電效果顯著，性能穩(wěn)定、可靠性高。北京合康億盛的HIVERT系列高壓變頻器以其在通化豐源熱力公司鍋爐引風(fēng)機上的成功應(yīng)用和優(yōu)良表現(xiàn)，以及鮮明的特性、強大的功能，先進的技術(shù)、安全可靠的運行記錄，得到了我公司相關(guān)工作人員的認可。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號