电工技师论文、高压变频节能技术在水泥生产线的应用.pdf

名称 流量 m h 全压 工作状态 P a 介质密度 k g m 工作温度 电机功率 k W 风机转速 r rai n 型号 变频器 容量 k VA 适配 电机功率 k W 输入电压 k V 输出电压 k V 每相串联单元 数 输 入 频 率 Hz 额定输入 电压 k V 调制技术 控制电源 输入功率 因数 效率 含变压器 输 出频率 范围 Hz 输 出频率分辨率 Hz 过载能力 模拟量输入 mA 模拟量输出 m A 上位通讯 加减速时间 s 开关量输入输 出 运行环境温度 冷却方式 环境湿度 安装海拔高度 n l 防护等级 表 2 风机参数 窑尾 窑头 煤粉 废气风机 废气风机 通 风机 9 6 6 0 0 0 9 6 6 0 0 0 1 3 0 0 00 3 6 0 0 3 6 0 0 1 0 5 0 0 1 29 3 1 2 9 3 1 2 9 3 2 0 0 2 0 0 8 0 1 4 0 0 9 00 5 6 0 7l 0 7 1 0 1 4 8 0 表 3 高压 变频 器参数 HI VERT Y HI VERT Y 0 6 4 0 0 0 6 1 7 3 40 0 0 1 8 0 0 2 8 0 0 1 4 0 0 6 6 6 5 0 5 5 6 一 2 0 1 5 空间矢量控制技术 2 2 0 VAC l k VA 额定负载下 O 9 6 额定负载下 0 9 6 0 6 0 0 01 l 2 O 一分钟 1 5 0 立即保护 两路 4 2 0 三路 4 2 O 隔离 R S 4 8 5 接 口 P R OF I B U S 规约 5 l 6 0 0 1 2入 9出 5 4 5 强迫风 9 O 不结露 9 8 功 率单 元模 块 化 结构 可 以互 换 限流功能 旋转启 动功能 输出电压 自动调整 瞬时停 电功能 宽广 的输入电压范 围 更适合 国内电网条件 功率单元光纤通讯控制 完全 电气 隔离 内置 P I D调节器 可实现闭环运行 隔离 RS 4 8 5 接 口 采用 MODB US 通讯规约 具有本地 远程 上位等三种控制方式 全面 的故 障监测 电路 及时 的故 障报警和保护 准确 的故障记录 同时针对水泥行业 连续运转 的生产需要 变频器设 一 一 一 一 一 舢 移O 尾风 m 貔 姗舢 瑚砌眦 苛9 备厂家还为每 台变频器增设 了工频旁路 的设计 通过 自 动旁路柜与 D C S 之间 的互相连动 在系统 检测到变频器 故 障后 通过 D C S 控制将变频器直接切换 到工频状态下 运行 待变频器维修完成后 通过飞车启 动功能 在不需 要停机 的情况下 自动跟踪风机转速 将变频器调 到相应 的频率投入运行 保证整个生产过程不 问断 4节电及效益分析 4 1 高温风机 根据实 际运行情况采集到 的相关参数见表 4 表4高温风机的运行参数 电机额定 容量 k W 额定功率因数 额 定转速 r mi n 额定 电压 k V 额定 电流 A 2 8 0 0 0 8 7 7 9 9 3 6 31 8 7 不使 用变频 调速 高温 风机正 常工作 时转 速为 9 9 3 r rai n 左右 电机 电流为 2 5 8 1 A 阀门开度给定为 9 0 风机电机所消耗的有功功率为 P a 3 x 6 0 0 0 x 2 5 8 1 x O 8 7 7 2 3 5 2 2 7 k W 高 温 风 机 使 用 变频 调 速正 常丁 作 时 转 速 为 8 3 0 r mi n 左右 电机电流为2 4 5 A 阀门开度 1 0 0 风机 电机所消耗 的功率 P z 4 3 U l c o s 3 x 6 0 0 0 x 2 4 5 x O 8 7 7 2 2 3 2 8 8 k W 变频器的输入功率为 P b Pz q b 2 2 3 2 8 8 0 9 6 2 3 25 9 1 k W 风门调节 时电机 的输入 功率与变频 器输入功率 比 较 节约 的电功率 P Pd P b 2 3 5 2 2 7 2 3 2 5 9 1 2 6 3 6 k W 按 0 5 元 k Wh 全年按 7 0 0 0 h 计算 年节约资金 2 6 3 6 0 5 x 7 0 0 0 9 2 3 万 元 4 2窑尾废气排 风机 以下设备计 算过程 同上 部分过 程简略1 风 门调节时 电机的输人 功率 与变频器输入功率 比 较 节约的电功率 P P d Pb 1 1 8 4 7 9 9 01 8 9 2 8 2 9 k W 按 0 5 元 k Wh 全年按 7 0 0 0 h 计算 年节约资金 2 8 2 9 x 0 5 x 7 0 0 0 9 9 0 2 万 元 4 3 生料循 环风机排风机 风门调节 时 电机 的输入功率与变频器输入功率 比 较 节约的电功率 P P d P b 3 1 75 2 8 3 1 6 5 8 2 9 4 6 k W 按 0 5 元 k Wh 全年按 7 0 0 0 h 计算 年节约资金 9 4 6 x 0 5 x 7 0 0 0 3 3 1 万 元 4 4 窑头废气风机排风机 l 0 O 穗 舔 簪 簿 囊 0 l t 风门调节时 电机 的输入功率与变频器输入功率 比 较 节约的 电功率 P P d P b 7 6 1 9 9 4 6 3 31 2 98 6 8 k W 按 0 5 元 k Wh 全年按 7 0 0 0 h 计算 年节约资金 2 9 8 6 8 x 0 5 x 7 0 0 0 1 0 4 5 4 万 元 4 5 煤磨通风机 风 门调节 时 电机 的输 入功率 与变频器 输入功 率 比较 节约的电功率 P P d P b 4 8 0 2 5 4 4 2 7 9 3 7 46 k W 按 0 5 元 k Wh 全年按 7 0 0 0 h 计算 年节约资金 3 7 4 6 x 0 5 7 0 0 0 1 3 1 1 万 元 五台风机一年节 电共计 2 6 3 6 2 8 2 9 9 4 6 2 9 8 6 8 3 7 4 6 x 7 00 0 45 8 4 0 2 0 k W h 节省资金为 9 2 3 9 9 0 2 3 3 1 1 0 4 5 4 1 3 1 1 2 2 9 2 1 万元 五 台高压变 频设备 总费用 为 5 2 8 万 以此计 算 不 到 3 年就可收 回投资 上接第9 7 页 于是笔者着手从信号源端逐段测 量 发现 信号在进入 P L C 柜 前正常 显然 问题 出在 P L C 柜 内 在 对线路进行测试后发现 出厂时背板 的魏德米勒端子与 A I 模 块同时都加 了 2 4 V直流 电压 但是对地点 不同 导 致两端 电压产生叠加 信号出现异 常 现场解决 的办法 是移除 A I 模块 电源 使 用背板魏德米勒端子上 的2 4 V电 源 改线之后模 块处输入信号 显示正常 上位 机显示也 恢复正常 2 H A R T 通讯器与现场仪表通讯连接 问题 在将现场 信号都输入进 P L C 系统之后 开始对现场 模拟量测 量点进行调校 在调温度 压力变送器的时候 出现 H A R T 通讯器 寻不到变送器 地址 无法连接的问题 如图 2 所示 利 用 H A R T通讯器对 仪表进 行调校 时 回路 比较简 单 一般来讲不会 出现寻不到仪表 地址 的问题 于是开 始针 对 回路 中的各个节 点逐一检查 排除 了负 载电阻 手持器 仪表 出现问题 的可能性 后 将 问题锁定 在 电源 上 调校 时仪 表使用 P L C系统 的 2 4 V仪表 电源 P L C系 统 2 4 V电源给 仪表供 电时仪 表显示测量都正常 问题 出 在供电电压上 在移除该 电源 接上便携式 2 2 0 2 4 V直流 稳压电源后 顺利寻到仪表地址 参考文献 1 G B