发电厂锅炉引风机变频调速系统设计精选.doc

目录 引 言 1 第1章 变频调速的节能原理 2 1.1 变频调速的原理 2 1.2 变频调速的节能原理 2 第2章 变频器调速的优势 4 第3章 机械特性曲线分析 5 3.1 基频以下变频调速 5 3.2 基频以上变频调速 6 第4章 主接线的设计 7 4.1 变频器原理 7 4.2 变频器选型 7 4.3 选择依据： 7 4.4 该变频器的主要特点： 8 4.5 技术数据： 8 4.6 控制方式――开环V/F 控制方式 9 4.7 主接线图及设计说明 10 4.8 高压变频器-----工频的切换方式 11 第5章 变频器的节能计算 12 结论 13 参考文献 14 引 言 我国变频器应用始于20世纪80年代末，由于变频器的优越性能及节电效果，使用量不断增加，而且，每年以20%的递增量在发展。然而与国外发达国家相比，我国变频器的应用仅为可使用量的15%~20%。与发达国家的70%~80%相比差距还是很大的。国民经济的发展，对电气自动化的要求越来越高，而节能降耗、降低成本也更迫切，因此变频器的市场前景是十分乐观的。 交流电动机与直流电动机相比，具有以下优点：①、结构简单、坚固、工作可靠、易于维护和保养。②、不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境。③、容易制造出高转速、高电压和大容量的电动机。所以实际应用广泛。但交流调速系统的研究开发方面一直未能得到能够令人满意的成果，也因此限制了交流调速系统的推广应用。也正因为这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量。这种做法增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。直至20世纪70年代，随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能不断提高，变频驱动技术也得到了显著发展。随着各种复杂控制技术在变频器技术中的应用，变频器的性能不断得到提高，而且应用也越来越广泛。目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用。 变频调速的节能原理 变频调速的原理 当电动机的极对数和转差率确定后，电动机转速与电源频率成正比。所以，改变电源频率即可改变转速，从而实现变频调速。 变频调速的节能原理 目前，风机（包括送、引风机，排粉风机等）调节流量的方式多采用节流阀调节，可这种调节方式仅仅改变了通道的通流阻抗，而电动机的输出功率并没有多大的改变，所以浪费了大量能源；而采用了变频调速，既可以节省电，又减少了机械磨损，还可延长设备寿命。根据流体力学理论，风机的流量与转速成正比，即Q=(n/no)Qo 其中，Q，n分别表示流量和转速。风机的压力与转速的二次方成正比，功率与转速的三次方成正比，即P=(n/no)3Po其中，Qo、no、Po分别为额定工况下的流量、转速、功率。 由上式可知，转速减少时，电机的能耗以转速三次方的速率下降。由此可见，变频调速的节能效果非常显著。一般风机节电率按工况条件的不同效果可达30%或以上。 随着电力行业改革的不断深化，厂网分离、竞价上网政策逐步实施，降低厂用电率、降低发电成本、提高上网电价的竞争力已成为各火电厂努力追求的经济目标，并且要求越来越迫切，但是火电机组容量的不断增大，电厂锅炉风机的容量也在不断增大，如国产200MW机组，风机的总功率达7410Kw(其中，送风机二台2500kW，引风机二台3200kW，排粉风机总功率1440kW)，占机组容量的3%。因此，提高风机的运行效率对降低用电率具有重要的作用。 实际中， 电厂锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，采用调节门调节的风机，在两者偏离10%时，效率下降8%左右；偏离20%时，效率下降20%左右；偏离 30%时，下降30%左右，对于采用调节门调节风量的风机，这是一个固有的不可避免的问题。如图1-1所示 风机效率(%) 变速调节风机效率 调节门调节风机效率 风流量(转速)(%) 图1-1 不同调节方式下的风机效率 可知，在风机的风量由100%下降到50%时，变频调速与风门调节方式相比，风机的效率平均高出30%以上。因而，从节能的观点看，变速调节方式为最佳调节方式。 变频器调速的优势 与传统的交流拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点，如节能，容易实现对现有电动机的调速控制，可以实现大范围的高效连续调速控制，容易实现电动机的正反