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变频调速器在电厂给粉系统中的应用瓷片电容


2022年06月29日

变频调速器在电厂给粉系统中的应用

变频调速器在电厂给粉系统中的应用 2011年12月10日 来源: 0、引 言  在电气拖动设备的运行过程中,经常遇到拖动设备的负荷变化较大,但动力源电机的转速却不能随之改变,也就是说输出功率的变化不能随负荷的变化而变化,在实际中这种“大马拉小车”的现象仍较普遍,浪费能源;还有一些变档有级或旧式无级调速特性不好的设备都有待改造。这里介绍的电厂锅炉给粉系统采用变频调速,并应用智能调节器等构成压力闭环自控系统,实现了电机根据负荷的变化变速运行自动调节给粉量,既满足了生产需要,又能降低电能消耗,延长设备使用寿命。从性能指标上看,改造后的锅炉给粉控制均匀,燃烧稳定,降低了稳燃技油值,提高了给粉机组的安全性及经济性。1、变频改造  该电厂原先1#炉给粉机组采用滑差控制,转速误差大,运行速度慢,调节线性差,且各给粉机转速相差大;而滑差电机的电磁线包易被煤粉堵塞而烧坏,运行可靠性差,严重威胁锅炉安全运行,且又影响主压力控制系统的投入。鉴于上述现状,决定在1#炉大修期间,将原先的8台给粉电机改为变频控制,有关各部分参数和功能分述如下。8台电机换为2.2KW的三相异步电机,变频器选用8台日本FUJI电机变频器500G9S400V-3.7KW,2台闭环控制器选用西门子6DR20044A单回路过程调节器,且对原有的老式电控设备也进行了改造,整个控制装置由电控柜和变频器柜两部分组成,而两个调节器通过屏蔽电缆线连至机控室,并在机控室设有每台电机的启停按钮,变频柜上还有手动与自动切换按钮,操作方便。  依据生产工艺,每4台电机控制1层粉,为了达到给粉均匀,使煤粉燃烧达到最佳化效果,将8台变频器分为两组,每个调节器调节每层4台给粉机组的速度,首先调节器的输出信号(4~20mA)经过一同步信号变送器板产生4路0~+10V同步转速信号,用这4路信号控制对应4台变频器实现同步拖动。这种同步调节其输出频率的方法简单,且转速的精度与变频器的频率精度相同,从而可保证每层从4个方向送来的煤粉一致,大大提高了燃烧质量。系统构成框图如图1所示。2、电控系统改造  由于旧式电控设备复杂,且体积庞大,因此在设计中也一并加以改造,该电控系统主要由中间继电器、时间继电器、接触器、面板开关按钮与旋钮、电压、电流、故障等指示器组成。为了保证电厂锅炉给粉机组运行的可靠性,在设计时采用冗余技术,整个系统由2套电源供电,即变频器采用双回路电源工作,当某一电源工作时,则另一电源作备用电源处于热备用状态,当工作电源失电或出现故障时,备用侧电源自动投入,按工艺技术指标要求,备用电源自投时间应小于150ms,这样,在自投过程中,变频器运行频率应基本不下降,能平稳过渡到备用电源上,其次,平稳性还可通过适当调整变频器的减速时间达到;若备用电源在自投过程中3s内元电,应停止自投,即此时双电源回路均不能正常投入工作。其电气原理图见图2。  图2电控线路的工作原理为:先假定电源I工作,电源II作热备用,当按下起动按钮lHA时,由图中上部知,1HJ通电闭合并自锁,此时lHD红灯亮,表示电源I已接至变频器,处于工作状态。初始时假定无保护动作,则1TJ通电,1SJ也通电,其瞬时常闭触点断开,计时触点吸合(该时间继电器的计时触点为上电瞬时肘,失电延时断开),由其形成双电源互锁,保证只有一侧电源处于供电状态。当正常按下停止按钮1TA时,1HJ线圈失电,1LD绿灯亮,表示电源I已切断,但由于1TJ仍有电,其常闭触点断开,1SJ虽失电延时动作,但不能自动切换,因这是正常停机。当图中保护功能起作用时,如电源失压、低压、缺相、变频器报警输出、灭火保护装置报警输出等故障产生时,此时1TJ断电,主回路断开,lHJ断开,切断电源1#-4#变频器的连接,同时1SJ失电,其计时触点经3s后才断开,则电源II上部经1TJ、1SJ这回路使2HJ通电,假定此时电源II方元保护动作,即2TJ吸合,则电源II将在足够短时间内通电吸合自保,使之处于工作状态,但当备用方某一器件损坏时,3s内不能通电自保,则1SJ自行断开,再无法自投了,此时就需检修与更换器件。如此动作,反之亦然,两电源互相处于热备用状态,提高了电源系统的可靠性,实现此功能的电源柜控制线路结构如图3所示,其中I、II两侧电源分别向电源母线供电,这样两电源互为热备用,且两套回路具有手动投入切换、自动投入切换、自保及互锁功能。3、改造效果  (1)实现了软启动,启动电流小且平稳,减少了对电网和机械设备的冲击,降低了设备维修和维护费用。  (2)由于电机长期在30Hz左右运行,使得噪音大幅度降低。  (3)给粉控制自动化,降低劳动强度,故障率降低。  (4)操作简单,同步调节精度高,每层的4方向给粉均匀,波动小

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