森兰变频器在电厂锅炉辅机上的工作原理

1、工程简介

项目所属为某丰生物科技有限公司自备电厂一期项目,包含两套15MW机组的锅炉系统辅机机组,包含一次风机、二次风机、引风机,给水泵等高压辅机共计9台设备。每台锅炉产气量为120t,同时供给3台汽轮机进行工作,三台汽轮机拖动1#、2#发电机发电,另一台拖动压缩鼓风机运行,传统使用挡板阀门调节压流损失严重,浪费大,已不能满足目前节能增效的要求,而使用变频调速优点日益凸显,实现电机转速连续无级调速,调速范围宽,调节精度高,效率高,实现了电机的软启动,减少了启动冲击及设备磨损,并大大节约了厂自用电电量。针对机组配备的实际情况,选用森兰SBH系列高压变频器,对高压电机进行变频调速改造。
 
2、项目实施遇到的主要问题和解决方案
 
由于项目设计为两套锅炉系统,系统的辅机均无备用,即一次风机、二次风机、引风机每台锅炉均只配备一台,这就造成了风机一旦故障停机,就会对锅炉生产甚至锅炉的安全造成威胁,这就对变频器的性能以及安全性是个严峻的考验。经过现场的考察以及公司的研究,决定采用一拖一自动工变频的方案来解决这一问题,方案主回路见下图:
 
QF:用户侧高压真空断路器;
QS1、QS2手动刀闸开关;
KM1、KM2、KM3真空接触器,互锁及要求:
1:QS1与KM1、QS2与KM2相互联锁,即隔离开关合上后,相对应的真空接触器才能合上,真空接触器断开后,与真空接触相对应的隔离开关才能分合。
2:KM2与KM3互锁,即其中一个合上后,互锁回路的另外一个不能合闸。
合QS1、QS2、、KM1、KM2分KM3、为变频控制模式。电机可有变频器控制调速运行。
合KM3、分KM1、KM2、为工频模式。电机可由QF直接启停并进行保护,变频器可完全和电网脱离。
变频改造后,保留风机水泵的阀门操作系统,变频运行时保证阀门全开,一旦变频器出现故障,短时间内即可由变频自动切换至工频运行,改由阀门控制,来保证锅炉的正常生产。
 
3、辅机配备以及变频器选型
 
根据电机的功率等级选用适合型号的高压变频器,可达到最佳的调速节能效果。
变频器现场布置图如下图:
 
4、控制方式
采用本地/远程切换的方式对电机运行进行控制,除在变频器就地操作启停调速方式外,正常运行状态下主要通过DCS远程控制对变频器和电机状态进行监控操作,采用DCS集中控制的方式,将高压开关柜、变频器、电机状态均送至DCS进行集中协调逻辑控制,变频器除提供相应的运行状态外,同时提供对电机的系列保护,并将状态送至DCS,实现实时监控安全生产。
 
5、应用森兰高压变频调速系统产生的效果
 
1)显著的节能成效,投运后所有的电机运行频率都保持在25-40HZ范围内,而输入电流大部分保持在额定电流的一半以下,相比工频状态,产生了显著的节能效果。
2)改善了工艺。实现了流量压力的自动化控制,对工艺要求实现了更加精准的控制,同时调节工况时只需调节变频转速即可,减少了阀门的使用频率,从而延长阀门寿命降低阀门的故障率;变频启动转速可以从零开始逐渐升高实现软启动,减小启动电机给电网带来的冲击。
3)减少了设备的维护量,变频系统的应用主要为调节转速,可以实现电机的软启动及软停车,降低机械部件的冲击,相应的延长了许多零部件特别是轴承以及密封的寿命。
4)自动工变频的切换保证了设备运行的安全性,同时为电机的运行状态提供实时的监控。操作也由手动改为远程控制,减少了劳动强度的同时也提高了生产效率,为生产的优化提供了保障。
5)变频器自身保护功能完善,同原来继电保护比较,保护功能更多且更灵敏,大大加强了对电动机的保护。
 
6、结束语
 
该项目9台设备的投运,是对我公司高压变频器性能的肯定和认可,所有设备均一次性投运,无故障发生,在安全可靠性上做到了绝对的保障,同时在设备通讯、控制、工变频自动切换等多个方面都表现出了优越的性能,设备运行至今状态良好,节能效果明显。

 

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发布日期:2019年03月03日  所属分类:工业控制