變頻器在煤氣恒壓控制系統(tǒng)中應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)
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時(shí)間：2016-12-16
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器在各行業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備拖動(dòng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)軟啟動(dòng)、連續(xù)調(diào)速和節(jié)能運(yùn)行目的。變頻器的低頻、低電流啟動(dòng)，使設(shè)備的機(jī)械沖擊力顯著降低，也避免了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響；實(shí)現(xiàn)了異步電機(jī)的平滑調(diào)速功能；提高了設(shè)備的工藝性能，延長(zhǎng)了使用壽命和實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。本文主要闡述應(yīng)用變頻器對(duì)熱媒鍋爐煤氣恒壓供給系統(tǒng)的控制原理和實(shí)現(xiàn)方法。
2 設(shè)備概況
煤氣恒壓供給是陽(yáng)極成型熱媒鍋爐正常工作的重要因素之一。在實(shí)際中，由于煤氣生產(chǎn)設(shè)備的不穩(wěn)定性和用戶(hù)的隨機(jī)性，使煤氣供給系統(tǒng)的壓力波動(dòng)較大（0.6～5.1kpa之間），對(duì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒影響很大：煤氣壓力太低，會(huì)引起鍋爐燃燒器熄火和熱值降低等問(wèn)題，導(dǎo)致熱媒油溫度的提高或供熱不足，影響陽(yáng)極質(zhì)量和產(chǎn)能；過(guò)高會(huì)造成鍋爐燃燒不充分，浪費(fèi)燃料。為保障預(yù)焙陽(yáng)極碳?jí)K成型正常生產(chǎn)，我廠一、二期成型熱媒鍋爐系統(tǒng)均設(shè)計(jì)了煤氣增壓裝置。原煤氣增壓風(fēng)機(jī)采用工頻電源供電的交流異步電機(jī)拖動(dòng)，擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)鍋爐煤氣流量，以實(shí)現(xiàn)鍋爐穩(wěn)定燃燒和溫度控制。其控制原理是：當(dāng)煤氣進(jìn)口管道內(nèi)壓力低于4.6kpa時(shí)，煤氣增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)進(jìn)口煤氣壓力高于4.8kpa時(shí)，加壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)。這種增壓控制方式，雖能保證熱媒鍋爐所需煤氣供給，但風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期工作在高轉(zhuǎn)速（2924r/min）、低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，風(fēng)機(jī)機(jī)體、傳動(dòng)軸支撐軸承座等部件振動(dòng)大（如附表所示），軸承磨損劇烈，其壽命很短。據(jù)維修統(tǒng)計(jì)，四套新軸承連續(xù)使用60～70天就得更換，風(fēng)機(jī)故障率高、維修頻繁、費(fèi)用高；風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期工作在低負(fù)載（或空載）狀態(tài)，電能浪費(fèi)大。故中國(guó)鋁業(yè)青海分公司2005年5月，對(duì)熱媒系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)施了變頻器控制改造。實(shí)際證明，改造效果良好。
附表 煤氣加壓風(fēng)機(jī)工頻工作狀態(tài)下的有關(guān)參數(shù)
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201612/330920.htm
注： 1、a項(xiàng)為負(fù)載端軸承座的徑向振動(dòng)值；b項(xiàng)為風(fēng)機(jī)拖動(dòng)端軸承座振動(dòng)值。
2、風(fēng)機(jī)軸承座振動(dòng)超過(guò)13mm/s時(shí)，軸承溫度升高到75℃以上，就會(huì)引起軸承座震裂、軸承抱死和風(fēng)機(jī)葉輪出現(xiàn)裂紋等后果，故在日常點(diǎn)檢中，當(dāng)檢測(cè)到其振動(dòng)達(dá)到12mm/s時(shí)，就采取重點(diǎn)監(jiān)護(hù)運(yùn)行，并及時(shí)安排檢修工作。
3 變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上多種變頻器性能和控制特點(diǎn)比較，并結(jié)合增壓風(fēng)機(jī)的工作特點(diǎn)和實(shí)際現(xiàn)狀，最終選擇了abb公司生產(chǎn)的cas800系列的變頻器。這種變頻器除具有其它變頻器的一般控制功能外，還具有pid控制、多信號(hào)輸入、睡眠功能、設(shè)定值修正等多種控制功能，能很方便地實(shí)現(xiàn)煤氣恒壓控制系統(tǒng)。
3.1 系統(tǒng)配置
（1）風(fēng)機(jī)拖動(dòng)電機(jī)參數(shù)：型號(hào)qu180 m2bg；功率22kw；額定轉(zhuǎn)2925r/min；額定電流42a；額定電壓380v。
?。?）變頻器參數(shù)：cas800—30kva 380v。
3.2 控制原理
煤氣風(fēng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)構(gòu)由一臺(tái)22kw交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用acs800-30kva變頻器控制。風(fēng)機(jī)變頻器通過(guò)外部電位器設(shè)定值與煤氣進(jìn)口管道內(nèi)壓力實(shí)時(shí)測(cè)量值相比較，作為增壓變頻器調(diào)速初始給定信號(hào)，并通過(guò)pid調(diào)節(jié)功能修正后，作為實(shí)際頻率控制給定值，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，達(dá)到恒壓控制的目的。其系統(tǒng)原理如圖1所示；其變頻器模擬信號(hào)接線如圖2所示。
評(píng)論