時間:2015-08-05 15:21:13來源:希望森蘭科技股份有限公司
引言
湖南韶峰水泥集團從實際出發(fā),在分析、綜合、比較的基礎(chǔ)上,經(jīng)充分論證,選用希望森蘭高壓變頻器,與湘潭亞太高科技節(jié)電有限公司聯(lián)手,對干法生產(chǎn)線窯頭排風機進行了高壓變頻改造,于2004年4月5日投入運行以來,改造效果非常顯著。
1、高壓變頻器特點及性能
1.1設(shè)計特點 SLANVERT高壓變頻調(diào)速裝置采用先進的無跳閘高功能型VVVF控制或矢量控制技術(shù),據(jù)有以下的特點和性能:
(1)設(shè)計在充分考慮到我國電網(wǎng)供電的實際狀況,將輸入電壓的波動范圍增加到了±15%左右,有效化解了由于電壓波動和電網(wǎng)輸入諧波造成的可靠性問題。
(2)單元模塊單個旁路的設(shè)計和實現(xiàn)可以有效地保證在單個模塊出現(xiàn)故障之后,將該單元旁路退出整個系統(tǒng)。在降低額定轉(zhuǎn)速使用的情況下,可以有效保證風機、泵類負載的不間斷運行。
(3)整機旁路設(shè)計。一旦出現(xiàn)整機故障之后,可在毫秒級時間內(nèi)變頻器由變頻狀態(tài)自動切換至工頻狀態(tài)(50Hz),也可根據(jù)要求手動切換至工頻狀態(tài)。
(4)具有各種電力電子級的完善保護,如過載過流、短路、三相不均衡、過熱等保護。特別是具有“3秒鐘高壓失電保護重啟運”功能,滿足電廠等用戶對高壓變頻器的特殊要求。
(5)標準化的單元模塊設(shè)計,使維護和更換十分方便,幾分鐘便可更換受損的功率模塊,大大提高了設(shè)備的工作效率。
1.2產(chǎn)品性能 采用低壓IGBT作為主要的功率器件,以多電平串聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)的高壓變頻裝置,技術(shù)方案中主要采用作為成熟產(chǎn)品的低、中壓IGBT功率元器件(1200-3300V),從該類器件的各項技術(shù)性能、參數(shù)指標以及通過考察了解實際的應用情況來看,能夠滿足產(chǎn)品的使用功能及環(huán)境等各項要求,保證產(chǎn)品本身和使用者對可靠性的要求。
高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致,可以互換,為基本的交-直-交單相逆變電路。整流側(cè)為二極管三相全橋,通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制。
輸入側(cè)由移相變壓器向每個單元供電,移相變壓器的副邊繞組分為5組,構(gòu)成30脈沖整流方式。這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善電網(wǎng)側(cè)的電流波形,使其負載下的電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1。
另外,由于變壓器副邊繞組的獨立性,使每個功率單元的主回路相對獨立,類似常規(guī)低壓變頻器,便于采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)。
2、水泥廠窯頭排風機變頻調(diào)速運行特性分析
(1)水泥生產(chǎn)工藝中,需要經(jīng)常通過調(diào)節(jié)窯頭排風機、預熱器高溫風機和窯尾排風機的風量大小來滿足工藝生產(chǎn)需要。由于窯況在變化,工藝在變化,風量就需要調(diào)整,窯頭排風機的風量調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)風門的大小來調(diào)節(jié)風量的,大量的能量無端地損失在擋風板上。
(2)窯頭排風機風門調(diào)節(jié)方式控制引風量變化,控制窯頭微負壓,調(diào)節(jié)精度差。因為開合度大小不與流量成比例,所以不能充分滿足工藝要求。同時啟動電流大,噪音大,因此工作效率低。
3、改造效果
韶峰水泥集團干法部生產(chǎn)線窯頭排風機、電機額定參數(shù)為:額定功率280kW,額定電壓6000V,額定電流36A,額定轉(zhuǎn)速583rpm,功率因數(shù)0.814。
由此可見,采用變頻變速方式取代風門調(diào)節(jié)后,每月可節(jié)約電費開支31752元。
設(shè):280kW變頻調(diào)速的技術(shù)技術(shù)改造費用為80萬元,則投資回收期為:
T=80萬元÷31752元/月=25月
即25個月左右可以收回設(shè)備投資,節(jié)電55%。
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