焦炉地面除尘风机高压变频器节能分析.doc

焦炉地面除尘风机高压变频器节能分析

焦炉地面除尘风机高压变频器节能分析
工业生产广泛使用电力拖动．电力拖动的耗电量占了工业生产总耗电量的一半．而电力拖动又离不开调速．先进的调速技术节省电能是节能降耗的重要措施。焦炉在生产过程中，产生大量的烟尘。污染环境．必须安装焦炉地面除尘风机。钢明焦化制气厂第一作业区(简称：焦一作业区)地面除尘风机为液力偶合器调速控制．除尘风机的耗电量为434916kWh／月在工作中采用液力偶合器调速。存在一些不足。比如：调速范围窄，转速不稳定；调节精度低。响应慢；电机的效率低，损耗大；液力偶合器经常出现故障。不能满足连续生产的需要。因此．厂里决定将液力偶合器控制改为变频调速控制。选用东方日立(成都)电控设备有限公司的DFCVEMV高压变频器。交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上发展起来的新技术。
它不但比传统的直流电机调速优越．而且比调压调速、变极调速、串级调速等调速方式优越。它的特点是调速平滑、调速范围宽、效率高、特性好、结构简单、机械特性硬、保护功能齐全。运行平稳安全可靠．在生产过程中能获得最佳速度参数，是理想的调速方式。应用实践证明。交流电机变频调速一般能节电30％．目前工业发达国家已广泛采用变频调速技术．在我国也是国家重点推广的节电新技术。
2地面除尘风机高压变频器
焦一作业区焦炉地面除尘风机为平方根转矩特性设备。设备惯性大，虽然启动转矩很小。但是一旦设备运转起来。会使拖动设备承担非常大的制动反电动势，如果拖动设备没有良好的响应特性，不能很好的吸收反电动势的能力．拖动电源将无法正常工作。因此，采用“高一高”技术方案，采用直接高压输入输出的变频设备(高一高变频器)，移相整流串联叠加电压型高压变频器。“高一高”变频拖动系统构成：电网开关设备叶变频器电机除尘风机一次电路如图1。主要设备包括：变频器装置
台、变压器1台、控制柜1台、远方控制台一台、无线通讯系统。变频装置技术参数如下：型式及型号：DHVECTOL—DI一01180／06，适配电机功率900kW：额定输入电压／允许变化范围：±10％：系统输入电压：6kV：系统输出电压：0～6kV：系统输出电流：104A：
逆变侧最高输出电压：6kV。变频调速的工作原理是通过微电子器件、电力电子器件和控制技术．将供给电机定子的工频交流电源经过二极管整流成直流，再由GTR、IGBT、IGCT等逆变为频率可调的交流电源．再拖动电机和负载。
焦一作业区地面除尘风机变频器每相由6个相同的功率单元串联而成。各功率单元具有完
全相同的结构．具有互换性。功率单元包括整流器、逆变器和中间环节3个部分．以交一直一交的形式组成：由一个多绕组的隔离变压器供电。用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。它先把工频交流电通过整流器变成直流电．然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的PWM波交流电。将每相6个功率单元的输出电压叠加．获得多重化的相电压波形移相变压器原边绕组为6kV。副边共18个绕组分为3相每个绕组为延边三角形接法，分别有±5。、±15o、±25o等移相角度。每个绕组接一个功率单元这种移相接法可以有效地消除35次以下的谐波。各功率单元应用多重化技术。从根本上解决了一般6脉冲和12脉冲变频器所产生的谐波问题。可实现无谐波变频。在功率单元中。使用专用的IGBT驱动模块对
主控系统输出的PWM控制信号进行隔离、缓冲处理后。使弱电信号(riTE电平)能够驱动高压回路中的IGBT器件．输出运行所要求的SPWM电压驱动模块还可对IGBT进行短路、过流、欠压监测和保护。当负载或功率单元一旦出现短路、过流、欠压等方面的故障．驱动模块将把故障信号上传到主控系统。后者的微处理器根据故障类型进行识别处理后。发出命令使驱动模块停止工作。禁止该功率单元的输出。同时。主控系统中故障处理逻辑还会根据故障类型进行更进一步的诊断．以决定系统是否确实出现故障．以决定系统是报警停机或是继续运行，从而保护变频器与配电系统的安全．不至于造成更大的故障变频器的调速控制系统可由远程／本地控制．远程时操作人员通过DCS系统在CRT上的模拟器对DCS的输出值进行调节。此输出值为反馈给变频器的4—20MA标准信号．对应不同的频率给定值。变频器通过DCS的给定调节电动机的转速实现对风机转速控制从而达到调节风量的目的为了充分保证系统的可靠性。变频器加装了工频旁路装置．当变频器故障时变频器停止运行。电机可以直接手动切换到工频运行，不影响对变频器的检修。
3风机高压变频调速节能分析
3．1风机的参数与特性
3．1．1风机的参数
风机型号：AH—R250DW(IDF)~心引风机；
额定流量Q：324000m~a；
额定功率P风机：90okw；
主轴转速11：950drain；
压力H：6500Pa。
2．1．2风机的相似理论