獻給熱愛變頻器的各崗位人員
第一章變頻恆壓供水
第二章火電廠變頻變頻節能改造
1、前言
2、風機
3、水幫浦
3.1給水幫浦
3.2 迴圈水幫浦
3.3 凝結水幫浦
3.4 灰漿(渣)幫浦
4、燃料製備系統
4.1 磨煤機
4.2 給粉機
4.3 給煤機
4.4 供油幫浦
5、鍋爐給粉機
第三章水泥廠變頻節能改造
1、羅茨風機
2、立窯卸料調速電機
3、離心式風機、水幫浦類裝置
4、變頻調速的基本原理及特性
5、電機及水幫浦
6、成球預加水系統
7、生料均化給料系統
8、水泥選粉系統
第四章空調制頻節能改造
第五章變頻器在汙水處理裝置上的應用
1、鼓風機
2、潛水幫浦
第六章變頻器在紡織中應用
第七章橋式起重機變頻改造
第八章變頻器在拉絲機中的應用
第九章鍋爐變頻節能的應用
第十章煤礦變頻節能方案
第十一章啤酒生產線上的變頻器應用
第十二章變頻器空壓機改造中的應用
第十三章變頻調速控制在擠出機中的應用
變頻器行業應用技術方案
第一章變頻恆壓供水
一、產品系列簡介
vf系列變頻恆壓無塔供水系統採用國際上先進的交流電動機變頻調速技術，對水幫浦進行調速以達到恆壓供水的目的。該系統由以下幾部分組成：
（1）壓力感測器將管網上壓力訊號變化量轉化為電訊號變化量，輸給pid控制器。
（2）pid控制系統將電訊號經分析運算後，輸出給變頻調速器。
（3）變頻器按pid的訊號控制水幫浦轉速以調節水壓。
（4）使用者根據實際情況在pid上設定所需壓力值，該系統根據使用者用水量的變化，隨時自動調節水幫浦轉速，以維持恆壓變數供水，從而大幅度的節約電能，提高供水質量。
1. vf系列：
通過用供水專用控制器或plc配套pid、壓力感測器等來控制變頻器按一定的順序輪流驅動1臺或多台水幫浦變頻執行。變頻器能根據壓力閉環控制要求自動確定執行幫浦台數（在設定範圍內）同一時間只有1臺幫浦由變頻驅動，當變頻驅動的幫浦執行到設定的上限頻率而需要增加幫浦時，變頻器將該幫浦切換到工頻執行，同時驅動另一台幫浦變頻執行。（例如：
如一套系統，3臺15kw水幫浦，當打到自動恆壓供水時，按啟動開關開始工作，變頻器首先起動第一台水幫浦；當單臺水幫浦達到最高轉速（即頻率50hz=工頻時）仍達不到所設定的壓力，這時plc或供水控制器將這台水幫浦切換到工頻執行，變頻器帶運下一台水幫浦啟動並控制其轉速；當第二台幫浦到最高轉速（即頻率50hz=工頻時）還達不到所設定的壓力，plc或供水控制器將第二台幫浦也切換到工頻，變頻器將帶動第三台水幫浦執行並控制轉速以滿足供水壓力。當使用者用水量變小，變頻器首先降低第三台水幫浦轉速；當轉速降到5hz時接近停機時，管網壓力仍然偏大時，plc或供水控制器將前三颱的某一台水幫浦停機，變頻器繼續對水幫浦進行轉速調節，以此得到管網恆壓。（見後vf10恆壓供水主迴路圖）
2. vf消防與生產生活系列：
控制櫃是具有寬範圍恆壓控制系統，適用於生產與消防用水共用乙個管網，設定低恆壓用於生活，高恆壓用於消防。vf消防供水裝置系列：
3. 消防供水系列
1號、2號為穩壓幫浦，3號、4號為消防幫浦。平時1號、2號穩壓水幫浦一直交替工作，始終保持管網系統壓力，當出現火情開啟消火栓時，水流指示器發出訊號，通過控制系統自動啟動水幫浦3號、4號。其中3號、4號互為備用。
該裝置採用微機控制，具有自動啟動幫浦功能，也可用變頻控制，根據用不同的消防壓力要求，設定不同的消防壓力。
二、產品效能與特點
1 vf系列恆壓變數供水系統設計合理，操作方便，執行安全可靠， 無需水塔和高位水箱及氣壓罐就可以做到高質量安全供水。本裝置占地面積小，只需水幫浦機組和乙個變頻器控制櫃的位置。
2 由於無需製造高位水箱和壓力罐，節省了大量鋼材，從而大大減輕了自重，便於運輸和安裝。
3 由於該系統採用了閉環自動控制，可隨時根據使用者情況調節水幫浦轉速，從而改變供水量。由於水幫浦耗電功率與水幫浦電機轉速三次方成正比關係；所以水幫浦調速執行時節電效果非常顯著，平均耗電較通常的供水方式可節電30％--50％。
4 水幫浦電機採用變頻器軟啟動方式，無大電流衝擊。
5 全部自動調節控制，無需專人值班。
6 保護功能完善，具備故障自動診斷，及配有自動應急裝備。
7 壓力自動顯示，便於除錯安裝。
8 用多台小幫浦代替大幫浦，電機單機容量降低了1/2—1/3。避免了大馬拉小車的現象，減少了功率損耗。
9 供水範圍寬，可根據使用者需求選擇不同水幫浦及台數。
10 本系統具有睡眠功能，在管道加裝逆止閥門，管網保持壓力在一定範圍內時，整個系統將停止工作（睡眠），節約電能，將管網壓力不夠時，系統將自動恢復工作。
三、變頻調速恆壓供水原理
四、規格型號及使用範圍
vf10-15-2
注：1. vf10代表變頻無塔供水裝置型別 2. 15代表水幫浦功率（kw） 3.2代表水幫浦台數
五、安裝除錯與使用
六、執行注意事項
七. 應用範圍
●高層建築、生活小區等各類建築中取代高位水池（水塔）、提供生活用水、消
防用水。
●中小型水廠、加油幫浦站、汙水處理廠站。
●工礦企業生產用水(例如化工、紡織、印染、鋼鐵等企業都需大量用水)。
●採暖、空調用的冷、熱水迴圈系統。
●各種輸油系統
● 特殊場合，如艦艇、軍事基地、人事設施等。
八.技術引數
●1、流量範圍 0～4000m3
●2、壓力範圍 0～2.7mpa
●3、電機單機容量 0.18～250kw
●4、系統效率 >95%η
●5、調節精度 5%或±0.02mpa
●6、調節穩定時間 ≯40s
●7、控制方式 pid控制，模糊控制
●8、雜訊 ≯水幫浦定額
●9、通訊介面 rs/232/485/422
第二章火電廠變頻變頻節能改造
1前言目前，在我國電源結構中，火電裝機容量佔74%，發電量佔80%；水電裝機容量佔25%，發電量佔19%；核電僅佔1%左右，因此火電機組及其輔機裝置的節能改造工作是非常重要的。火電廠中的各類輔機裝置中，風機水幫浦類裝置佔了絕大部分，蘊藏著巨大的節能潛力。由於火電機組調峰力度的加大，這些機組的負荷變化範圍很大，必須實時調節風機水幫浦的流量。
目前調節流量的方式多為節流閥調節，由於這種調節方式僅僅是改變了通道的通流阻抗，而電動機的輸出功率並沒有多大改變，所以浪費了大量的能源。隨著電力行業的改革不斷深化，廠網分家，競價上網政策的逐步實施，降低廠用電率，降低發電成本，提高上網電價的競爭力，已成為各火電廠努力追求的經濟目標，要求越來越迫切。風機水幫浦類負載採用調速驅動具有非常可觀的節能效果，這已是共識。
另外，交流電機的直接起動(尤其是高壓電機)會產生巨大的電流衝擊和轉矩衝擊，在很短的起動過程中，轉子籠型繞組及阻尼繞組將承受很高的熱應力和機械應力，致使籠條的端環斷裂。直接起動時的大電流還會在定子繞組的端部產生很大的電磁力，使繞組端部振動和變形，造成定子繞組絕緣的機械損傷和磨損，從而導致定子繞組絕緣擊穿。直接起動時的大電流還會引起鐵芯振動，使鐵芯鬆馳，引起電機發熱增加。
在火力發電廠中，高壓大容量交流籠型非同步電動機的使用非常廣泛，由於直接起動而造成的電動機燒毀和轉子斷條事故屢屢發生，給機組的安全經濟執行造成很大的威脅。因此大容量非同步電動機採用軟起動方式，對於延長電動機的使用壽命，減少對電網的衝擊，保證機組正常執行是非常必要的。由於電動機的變頻軟起動可提供高的起動轉矩並可做到平滑無衝擊，所以採用變頻器實現軟起動的效果也是非常突擊的。
同時，採用調速驅動，還可以有效地減輕風機水幫浦葉輪的磨損，延長裝置使用壽命，降低執行雜訊。還有執行工藝對輔機裝置的控制效能的改善也是十分迫切的，例如鍋爐風機和給粉機的調速控制，可以大幅度地改善爐內的燃燒工況，從而節煤、節水，並可節省這些物料的運輸，處理能量等。工藝條件的改善可以創造巨大的經濟效益，已不再簡單地侷限在節能的範疇，人們會很快地認識到這一點，並迅速行動起來。
本公司針對發電廠各種高低壓輔機電動機的實際執行工況，逐一地進行節能改造方案舉例。
2 風機
風機是火力發電廠重要的輔助裝置之一，鍋爐的四大風機(送風機、引風機、一次風機或排粉風機和煙氣再迴圈風機)的總耗電量約佔機組發電量的2%左右。隨著火電機組容量的增大，電站鍋爐風機的容量也在不斷增大，如國產200mw機組，風機的總功率達7140kw(其中，送風機二台2500kw，引風機二台3200kw，排粉風機總功率1440kw)，佔機組容量的3%以上。因此，提高風機的執行效率對降低廠用電率具有重要的作用。
2.1 風機的執行狀況和節能效果
我國電站風機已普遍採用了高效離心風機，但實際執行效率並不高，其主要原因：
一．風機的調速效能差
二．執行點遠離風機的最高效率點。
我國現行的火電設計規程sdj-79規定，燃煤鍋爐的送、引風機的風量裕度分別為5%和5%~10%，風壓裕度分別為10%和10%~15%。這是因為在設計過程中，很難準確地計算出管網的阻力，並考慮到長期執行過程中可能發生的各種問題，通常總是把系統的最大風量和風壓富裕量作為選擇風機型號的設計值。但風機的型號和系列是有限的，往往在選用不到合適的風機型號時，只好往大機號上靠。
這樣，電站鍋爐送、引風機的風量和風壓富裕度達20%~30%是比較常見的。
電站鍋爐風機的風量與風壓的富裕度以及機組的調峰執行導致風機的執行工況點與設計高效點相偏離，從而使風機的執行效率大幅度下降。一般情況下，採用調節門調節的風機，在兩者偏離10%時，效率下降8%左右；偏離20%時，效率下降20%左右；而偏離30%時，效率則下降30%以上，對於採用調節門調節風量的風機，這是乙個固有的不可避免的問題。可見，鍋爐送、引風機的用電量中，很大一部分是因風機的型號與管網系統的引數不匹配及調節方式不當而被調節門消耗掉的。
因此，改進離心風機的調節方式是提高風機效率，降低風機耗電量的最有效途徑。
變頻器節能技術在煤礦應用
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