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(jìn)的現(xiàn)代化自有熱源供熱企業(yè)，現(xiàn)有鏈條鍋爐4臺(tái)，其中64MW熱水鍋爐3臺(tái)，29MW熱水鍋爐1臺(tái)，公司選用了兩臺(tái)北京合康億盛HIVERT變頻器應(yīng)用鍋爐引風(fēng)機(jī)的控制中，通過(guò)近三年的運(yùn)行使用，運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
二、試驗(yàn)分析
通化豐源熱力公司1#、2#64MW熱水鍋爐引風(fēng)機(jī)及電機(jī)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(jī)及電機(jī)參數(shù)
|
電機(jī)型號(hào)
|
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(jī)
|
|||
|
額定壓力
|
3394---3041Pa
|
額定流量
|
240000---2333000m3/h
|
由于考慮到輸出諧波對(duì)電機(jī)的影響主要有引起電機(jī)附加發(fā)熱，導(dǎo)致電機(jī)的額外溫升，電機(jī)往往要降額使用；由于輸出波形失真，增加電機(jī)的重復(fù)峰值電壓，影響電機(jī)絕緣，諧波還會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，噪音增加，重要的是會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，通化豐源熱力公司邀請(qǐng)吉林省電能質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心對(duì)變頻變壓器諧波進(jìn)行了測(cè)試分析，判斷是否滿足中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求。表2、表3為實(shí)驗(yàn)過(guò)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(cè)試數(shù)據(jù)
|
單位
|
時(shí)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(shí)
|
10
|
0.5
|
1.9
|
0.9
|
0.4
|
0.5
|
0.4
|
0.3
|
2.1
|
|
28日10時(shí)
|
||||||||||
表3 通化豐源熱力公司熱源廠1#變頻變壓器下端電動(dòng)機(jī)諧波電流測(cè)試數(shù)據(jù)
|
單位
|
時(shí)間
|
總電流A
|
13A
|
15A
|
17A
|
19A
|
|
豐源熱源廠
|
27日15時(shí)-28日10時(shí)
|
10
|
0.9
|
2
|
1.2
|
0.3
|
從測(cè)試結(jié)果分析，通化豐源熱力公司1號(hào)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3.2%的規(guī)定值。其他各次諧波電壓均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。1號(hào)變頻變壓器負(fù)荷就是1號(hào)風(fēng)機(jī)電機(jī)，其諧波電流測(cè)試結(jié)果均小于國(guó)標(biāo)折算后的允許注入電網(wǎng)的允許值。
三、節(jié)能效果計(jì)算
熱源供熱負(fù)荷在初寒期、嚴(yán)寒期、末寒期時(shí)的變化很大，負(fù)荷需要根據(jù)天氣情況適時(shí)調(diào)整，也就是要對(duì)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷要進(jìn)行調(diào)整，利用變頻器根據(jù)鍋爐實(shí)際需要對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制，滿足了負(fù)荷調(diào)整需要，既保證和改善了工藝,又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。目前通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐，嚴(yán)寒期的運(yùn)行頻率平均在40Hz，電流平均在18A左右，初寒期、末寒期時(shí)的運(yùn)行頻率平均在28Hz，電流平均在14A左右，系統(tǒng)配置電機(jī)額定電流為28.4A，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試電機(jī)工頻運(yùn)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(gè)采暖期每臺(tái)平均節(jié)約的效益估算為130×24×165×0.78=40萬(wàn)元，兩臺(tái)合計(jì)約80萬(wàn)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(hù)、維修費(fèi)用，直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
四、使用變頻器后帶來(lái)的其他效益
1、工藝改善；在實(shí)際生產(chǎn)操作過(guò)程中，風(fēng)機(jī)的參數(shù)需適時(shí)調(diào)整，采用變頻調(diào)速不用調(diào)節(jié)出口風(fēng)門(mén)擋板，只需在控制室內(nèi)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可。變頻啟動(dòng)轉(zhuǎn)速可以從零開(kāi)始逐漸升高，因此，帶負(fù)荷直接啟動(dòng)不會(huì)有較大的啟動(dòng)電流，避免了通常首先關(guān)閉出口風(fēng)門(mén)擋板后再啟動(dòng)的要求。
2、減少維護(hù)量。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要是為了降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，由于啟動(dòng)緩慢及轉(zhuǎn)速的降低，相應(yīng)地延長(zhǎng)了許多零部件，特別是密封、軸承的壽命。
3、降低工作強(qiáng)度。由于調(diào)速系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)各設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制，機(jī)組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和相應(yīng)的保護(hù)及故障報(bào)警，操作工作由就地手動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)操作，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
4、減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。風(fēng)機(jī)工頻起動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流達(dá)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(guò)大，使廠用電系統(tǒng)母線電壓降低，對(duì)接于該母線上的負(fù)荷都會(huì)造成波動(dòng)。采用變頻調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)電流只是額定電流，啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)無(wú)大的沖擊，同時(shí)減輕了起動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)機(jī)械損傷，有效的延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。
所以變頻器具有過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱等多項(xiàng)保護(hù)功能，對(duì)電機(jī)的保護(hù)更加完善。調(diào)速系統(tǒng)隨著鍋爐生產(chǎn)負(fù)荷的需要，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，滿足鍋爐生產(chǎn)工藝的需要，工作強(qiáng)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(chǎng)
五、結(jié)語(yǔ)
通化豐源熱力公司于2005年開(kāi)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(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)安裝，設(shè)備調(diào)試，人員培訓(xùn)，備品備件的提供，現(xiàn) 場(chǎng)及遠(yuǎn)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(jī)變頻控制設(shè)備安全可靠運(yùn)行，三個(gè)采暖期沒(méi)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(guò)三年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行證明，它用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)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(jī)上的成功應(yīng)用和優(yōu)良表現(xiàn)，以及鮮明的特性、強(qiáng)大的功能，先進(jìn)的技術(shù)、安全可靠的運(yùn)行記錄，得到了我公司相關(guān)工作人員的認(rèn)可。