高压变频器在风机上的应用实践
高压变频器在锅炉引风机上的应用
高压变频器在锅炉引风机上的应用【摘要】本文介绍了基于变频器锅炉引风机节能控制系统。
讨论了控制系统的节能原理及控制工艺，进行了节能分析，实际使用证明，该控制系统控制效果良好，节能效果十分明显。
【关键词】引风机变频器节能1 原系统运行情况热力车间4#锅炉为75t/h锅炉，锅炉引风机电机是10kV高压电机，锅炉是燃烧工业煤气（高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气）产生蒸汽送至汽轮机作功，由汽轮机带风机及发电机分别用于高炉供风和发电。
为了保证电机的安全稳定运行，选用的风机电机的备用容量较大。
机组满负荷运行时，吸风机入口挡板开度约60%。
在变频改造之前，4#锅炉引风机工频运行，出口风量的调节只能通过调整出口挡板来实现，在低于额定负荷40%时，引风机出口挡板振动加剧，锅炉出现过挡板被振断裂的情况，影响锅炉的安全运行。
其次风量控制采用档风板控制，挡板阻力将消耗一部分无用功率，造成厂用电率高，影响机组的经济运行。
为了节约能源，降低厂用电率，保护环境，简化运行方式，减少转动设备的磨损等，我公司决定对风机采用高压变频器控制系统。
我公司采用高压变频器是HARSVERT V A10/30。
2 HARSVERT V A10/30型高压变频器原理及特点Harsvert-V A系列高压变频器采用单元串联多电平PWM拓扑结构（简称CSML）。
由若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出，高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠；精确的故障报警保护；具有电力电子保护和工业电气保护功能，保证变频器和电机在正常运行和故障时的安全可靠。
采用功率单元串联，而不是功率器件串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。
直接使用低压IG BT功率模块，器件工作在低压状态，不易发生故障；变频器可以承受30%的电源电压下降而继续运行，变频器的10KV主电源完全失电时，变频器可以在3秒内不停机，能够全面满足变频器动力母线切换时不停机的需要。
高压变频器在火力发电厂送风机上的应用
来 考 虑 选 取 电动 机 的容量 ， 设 计裕 量 偏大 ， 故 而 在 实 际运 行 中， 载运 行 的 时 间所 占比例 却 非常 轻
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ Ｂｌ ｗｅ ｎ ＨＶ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒｏ ｙ ｒ ： ｏ ｒｆ ａ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙｃ ｎ ｅ ｔｒ
处 于低负荷及变负荷运行状态， 其经济运行直接
关系到厂用电率的高低 。 如果采用高压变频器对
风机进行变频调速， 从而实现对风量的调节以满 足负荷的变动 ， 这样既能满足 生产要求 ， 又可节
加上执行机构机械传动间隙的影响， 挡板开度调
节既不灵敏又不精确， 无法实现流量的快速 、 准
确 调 节。
ｌ 传统挡板调风存在 的问题
火力发电厂在生产过程中， 当发电负荷发生 变化时， 需要对锅炉燃烧工况进行调整 ， 前是 目 通过 改变挡板 的开度来 改变锅炉的给风量进行
调 节， 种 调节 方 式 存在 着 ： 这 １１ 浪 费 电能 ．
ｐｒ ｎ ｉ ｌ ｆ ｆ ｅ ｅ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｔ ａ ｅ ｅ ｒ ｙ ｗｅ ｅ ｉ ｃ ｐ ｅ ｏ ｒ ｑｕ ｎ ｙ－ ｏ ｔ ｏ ｏ ｓ ｖ ｎｅ ｇ ｒ ｄ ｓ ｒ ｅ ． ｅ ｐ ａ ｔ ａ ｆｅ ｔ ｅ ｅ ｓ ｏ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｙ ｅ ｃ ｉ ｄ Ｔｈ ｒ ｃ ｉ ｌｅ ｆ ｃ ｉ ｎ ｓ ｆｅ ｅ ｇ － ａ ｉ ｇ ｂ ｂ ｃ ｖ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｌ ｔ ｆ ｃ ｏ ＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ － ｏ ｔｏ ｒ ｓ ｎ ｅ ｏ ｇ ｗａ ｈ ａ１ｅ ａ ｌ ｈ ｔａ ｓ ｒｅ ｆＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｒ ｉ ｘ ｍｐ ｅ ｔ ａ ｅ ｉｓ ｏ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒ ｏ ｓｗｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｂ ｏ ｒ ｆ ｎ ｏ ｏ ｒｐ ａ ｔ Ｆ ｒｈ ｒ ｒ ， ｏ ｎ ｃ ｅ ｏ ｔ ｌ ｗｅ ａ ｆｐ ｗｅ ｌｎ ． ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｈ ｍａ ｔｒ ｅ ｄ ｎ ｔａ ｔｏ ｉ ｓｎ ｔｅ ｓ ｅ ｉ ｇａ ｔ ｎ ｉ ｎ ｗｈ ｌ ｕ ｉ ｇ ＨＶ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｒ ｆ ｑ ｅ ｃ —ｏ ｔ ｏ
高压变频装置在电厂引风机上的应用
2，则PZ/ Pl 二 8，可见降低转速能大大 1/
降低轴功率达到节能的目的。当转速由 Nl 降为NZ 时，风机的额定工作参数 Q、 H、P 都降低了。但从效率曲线 J 一 l Q看，
Q Z与Ql 点的效率值基本是一样的。也就
是说当转速降低时， 额定工作参数相应降 低，但效率不会降低，有时甚至会提高。 因此在满足操作要求的前提下，风机仍能 在同样甚至更高的效率下工作。 降低了转速， 风景就不再用关小风门 来控制，风门始终处一全开状态，避免了 于 由于关小风门引起的风力损失增加， 也就 避免了总效率的下降， 确保了能源的充分
由于变频器的控制电源和主电源没有相位
及同步要求， 变频器可以使用U 和直流 S P 供电继续运行， 不会停机 (3 在现场D ) S C 速度给定信号掉线时， 变频器提供报警的 同时， 可按原转速继续运行， 维持机组的 工况不变 (4 变频器配置单元旁路功能， ) 在局部故障时，变频器可将故障单元旁 路， 降额继续运行， 减少突然停机造成的 损失; (5 保留原电机继续使用， ) 不改变 原有风机设备任何基础， 和电厂的D 系 S C 统实现无缝连接。
产 品 与应 用
本文着重介绍HAR Sv ER T一 高压变频器在神头第二发电厂的应用情况，对其节电情况进行付比， A 说明高压变频装笠的应用前景。
高压变频装置在 电厂引风机上的应用
. 神头第二发电厂 刘江鹏 高压交流变频调速技术是上世纪 90 年代迅速发展起来的一种新型电力传动调 速技术，主要用于交流电动机的变频调 速， 其技术和性能胜过其它任何一种调速 方式 ( 如降压调速、 变极调速、 滑差调速、 内反馈串级调速和液力祸合调速) 。变频 调速以其显著的节能效益、 高精确的调速 精度、 宽范围的调速范围、 完善的电力电 子保护功能， 以及易于实现的自 动通信功 能，得到了广大用户的认可和市场的确 认， 在运行的安全可靠、安装使用、维修 维护等方面， 也给使用者带来了极大的便 利和快捷的服务， 使之成为企业采用电机 节能方式的首选。 山西神头第二发电厂一期两台机组为 500M 汽轮发电机组，两台机组锅炉分别 W 装有两台引风机， 均为轴流风机， 风量调 节为入日挡板调节方式; 机组运行中， 引 风机的入口 挡板开度最大不到85 左右。 % 由于这样的调节方法仅仅是改变通道的流 通阻力，而驱动源的输出功率并没有改 变， 节流损失相当大， 浪费了大最电能。 致 使厂用电率高， 供电标煤耗高， 发电成本 不易降低。 同时， 电机启动时会产生5~ 7 倍的冲击电流， 对电机构成损害。 锅炉引 风机系统 自 动化水平低，不能及时调节， 运行效率低。 为此采用变频调节 式对风 机系统进行改造， 以减少溢流和节流损2
高压变频器在循环风机的应用
高压变频器在循环风机的应用一、前言目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，特别是水泥生产企业，很大一部分花在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视.在水泥生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
很多的风机有30~70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。
变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。
近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。
本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。
二、变频器节能原理一般异步电动机的同步转速为：n1＝60f/p而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n= n1（1—s）=60f/p（1—s）由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。
针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。
若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2 输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝(n1/n2)2 输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝(n1/n2)3 输出轴功率P与转速n3正比。
高压变频技术在风机节能中的应用
高压变频技术在风机节能中的应用摘要：高压变频技术在风机节能改造中的有效应用，能够大幅度提升风机设备的节电率，这对于缓解我国资源供应与资源需求之间的矛盾有着非常重要的作用。
基于此，下文将对高压变频技术在风机节能中的应用展开一系列的分析，希望能够有效促进我国社会经济的可持续发展。
关键词：高压变频技术；风机节能；应用1 高压变频节能的特点分析利用高压变频技术对风机转速进行控制的原理为实现电机输入频率的改变，而在改变的过程中并不会额外地消耗电机功率，能够促进电机综合效率的提高。
电机变频节能的主要特点包括以下几个方面：第一，电机综合效率比较高，且发热量与能耗都比较低；第二，具有无极调速的特点，具有较为广泛与精准的调速功能；第三，启动时所需的电流比较小，节能效果突出，同时也不会对所在的电网造成冲击；第四，不存在转差率损耗；第五，能够促进电机功能因数的提高，不需要在另外加装无功补偿装置；第六，具有较高的自动化水平，具有自动限流、限压、减速等功能，同时能够对故障、运行及报警情况进行记录，对系统的安全运行奠定了基础；第七，依据电量成本对电机转速进行智能化的调节。
随着电力建设的不断发展，电力供需矛盾不断激化，只有对风机的流量进行调节才能够更好地满足生产的需要，通过这种方式提高企业效益，降低企业能耗。
2 风机运行中应用节能技术的实际意义改革开放以来，我国在电力行业上越来越多的使用高压电机，它的使用总量达到电厂电机驱动设备的百分之八十左右，它们都是耗电巨大的设备，而发电企业的机组负荷又长期不是运行在最高峰，常在中高负荷下运行，这样就使得电能被大量浪费，如果不对它们进行相应的改造，那么这个极大的浪费就会一直存在。
调整电动机速度的方式是很多的，目前使用得最多的就是变频器调节电动机的速度，在技术上已经非常成熟了，大部分是用于低压电动机上。
近年来，电力电子技术的飞速发展让高压变频器技术也越来越成熟，被越来越多的应用到火电厂的节能改造上。
高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用
高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用摘要：火电发电依然是我国发电的主要方式，社会生产、生活所需的大部分电能都是火电厂提供的。
然而火力发电厂是一个高耗能、高排放的产业。
将高压变频器应用在火力发电厂，通过高压变频器对凝结泵电机进行变频控制，可以调节机组的负荷，减少了阀门空口变压造成的电压损失和控制阀门的磨损，降低了发电机组的耗能，提高了火力发电厂的工作效率。
本文概述了高压变频器的工作原理，并结合具体的例子进行说明。
关键词：高压变频器；火力发电厂；300MW机组；节能引言：高压变频器可以提高电动设备运行效率，降低耗能，从而达到节能减排的目的。
因此高压变频器广泛应用在中、小型火力发电厂风机、水泵、煤机等领域的生产，极大了提高了生产效率。
本文主要分析了高压变频器在火力发电厂300MW机组引风机上的应用。
一、高压变频器节能的原理变频器通过改变电源频率（f）的方式来改变电动机的转速，异步感应电机设计好以后，转速（n）和频率（f）的关系也确定下来，转速和频率之间的关系为线性关系，调速范围在0—100%。
随着电力事业的发展，高电压大功率半导体器件大量出现，为了适应高电压功率器件，出现了高压变频器，将其应用在发电机大型辅机设备中可以调节运转速度，避免了辅机设备阀门、挡板节流的功率损失，从而提高发电厂的经济效益。
在发电厂内，风量和转速的一次方、二次方成正比，风机的功率是风量和风压的乘积。
N表示转速，P表示功率，脚标0表示额定工况参数。
如果发电厂的流量由额定值Q0降到Q时，与额定功率P0，转速调节的电机功率计算公式为：N=（）³N0。
如果流量从100%下降到70%，那么转速也下降到70%，电机的耗能下降到34.3%，节约电能65.7%，节能效果非常明显。
二、一次风机变频改造方案（一）火力发电厂300MW运行现状某火力发电厂一共有投产的装机容量为2×，5#、7#机组装机容量为300MW，锅炉配有两台静叶可调轴流式引风机。
高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践
高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践李玉涛(新疆华电红雁池发电有限责任公司运行一值，新疆乌鲁木齐830047)哺要】通过前疆华电红雁池发电有限责任公司≠≠1、#2锅炉利用高压变频调速装置对一次风舰进行变频政造中的应用进行研究，着重说明：变频协调控制技术的设计思想和系统结构。
以及在一次风系统中主要解决的问题和办法。
睁蝴】发电厂；节能降耗；变频调速；改造1引言新疆华电红雁池发电有限责任公司#1}}2炉为670T／H锅炉采用双一次风机式，风机型号为Y TS5003—4，配置功率为1250kW，电压为6k V的三相交流异步电动机，风门采用档板调节，正常运行开度为50％左右，形成档板两侧风压差，造成节流损失；同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。
采用高压变频技术对电厂重要用电设备的驱动电源进行技术改造，是火电厂节能降耗提高竞价上网竞争能力的有效途径。
2变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f、有如下关系，即：n=60f(1一S)／p 电动机转差率S、电动机磁极对数P (1—1)。
根据相似理论有：Q／Q0=n／n0(1—2)；M／M O=(n／n0)2(1—3) N／N0=(n／n0)3(1—4)，注n、Q、M、N为调节变化的转速、流量、转矩、功率，nO、Q O、M0、N0为额定转速、流量、转矩、功率。
由(1—1)式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速：根据(1—4)式知，电动机的输出功率同时亦发生变化。
n与f间成线性关系，当f在0—50H z变化时，转速调节范围是非常宽的。
而传统的电动机输出功率调节是通过改变风机(泵)出口档板(阀门)的开度来实现，在这种情况下，电动机总是处在额定转速下运行，随着机组负荷变化而送风机、引风机输出不是随机组负荷变化而改变转速，而是靠改变档板的开度来改变风量，存在严重的节流损失。
根据流体流量与风机的转速关系式(1—2)可知，流量Q与风机或泵的转速n的一次方成正比：转矩M与转速n的二次方成正比(1—3)；输出功率N与转速n的三次方成正比(1—4)。
高压变频调速在电弧炉除尘风机上的应用
１ 技 术 改 造 背 景
电弧 炉炼 钢是 一些 钢 铁厂 造成 烟尘 污染 的主要
． ． ．
中图分类号： １ ； ９１ １ Ｔ １ Ｔ ２． Ｆ１Ｍ ５
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文献标志 Ｂ 码：
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整炉内气氛 ． 对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极
钢周期 为 ７ ５ｍ 在不 同的生产工艺 阶段 ． ０ ８ ｉ 电弧 炉 产生 的烟气量 和烟气 温度不 同 且差异 较大 。加料过 程 中 主要是 装 料 时废钢 及渣 料产 生 的扬尘 ． 要 的 需
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高压变频器在风机上的应用实践
摘要本文阐述了变频节能技术在电解铝系统排烟风机上的成功应用，介绍变频器控制系统的优点，达到了预期的节能效果。
关键词风机；变频节能；实践
中图分类号tm921 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）81-0151-02
0 引言
近年来，变频节能技术在工业生产和产品加工制造中应用非常广泛，也常见于我们的日常生活中。
随着我国经济改革的不断深入，市场竞争日益加剧，节能降耗已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。
尤其是高耗能企业必须通过采用新产品、新工艺，对原有生产系统进行优化改进，才能更好地生存，免于被淘汰。
本文以作者亲身参与的电解铝生产线节能改造为例，简要介绍高压变频器在烟气净化风机上的应用实践。
1 厂内风机运行现状
本人2007年～2010年在汉江丹江口铝业有限责任公司任职，其间某生产线设计有三台排烟风机，通过人为调节挡风板开度控制净化装置总管负压。
电机型号为y450-5-6，额定功率400kw，额定电压6kv，额定电流49a，功率因数0.83。
由于设计厂家是按照最大负荷并留有一定裕量来考虑的，通常大于实际需求量。
使得在实际应用中，风门当面的实际开度仅为40%～75%，阻力损失较大，造成
电量浪费严重。
2 变频改造的必要性
通过实施变频技术改造，调节电源频率，控制电机转速，从而使风机输出满足需要的流量，降低风机功耗，节能效果明显；无需使用功率补偿装置就能使功率因数提高到95%以上，满足了电网需求，提高厂变和其他电器设备利用率，节约线损，减少费用；实现了电机软启动，启动电流远远小于额定电流，减小对电网的冲击和电机的机械损伤，延长电机使用寿命。
3 变频改造方案及节能效果
针对实际情况，变频装置采用“一拖三”方式，主接线图如图1所示。
图中隔离开关k1和k2、k3和k5、k4和k6，分别为三组双向互锁刀闸，即每组刀闸只能合一侧，两侧不能同时合上或拉开。
在改造过程中，应对原系统二次侧低压保护跳闸信号做出相应修改，以便于在不同运行方式下出现故障能够准确断开相应断路器。
在不同工况下，运行方式有以下8种：1）4#风机712断路器经变频设备同时拖动三台风机变频运行（即“一拖三”，调频范围0～40hz）；2）5#风机713断路器经变频设备同时拖动三台风机变频运行（即“一拖三”，调频范围0hz～40hz）；3）4#风机712断路器（不经过变频设备）拖动4#风机工频运行；4）5#风机713断路器（不经过变频设备）拖动5#风机工频运行；5）4#风机712断路器经变频设备同时拖动4#、5#风机变频运行（即“一拖二”，调频范围0 hz～
40hz）；6）4#风机712断路器经变频设备同时拖动4#、6#风机变频运行（即“一拖二”，调频范围0hz～40hz）；7）5#风机713断路器经变频设备同时拖动5#、6#风机变频运行（即“一拖二”，调频范围0hz～40hz）；8）5#风机713断路器经变频设备同时拖动5#、4#风机变频运行（即“一拖二”，调频范围0hz～40hz）；
变频改造后将原有的风门挡板全开，通过不同的运行方式，在满足正常生产用风的前提下，统计数据如下表。
结果表明，变频改造后最大节电率高达54%，效果十分明显。
图1 变频风机主接线图
4 结论
实践证明，排烟风机加装变频器后确实取得了显著地节电效果，大大降低了设备维护、维修费用等生产成本，直接和间接经济效益十分明显，达到了预期目的。
参考文献
[1]张燕滨.变频调速应用实践[m].北京：机械工业出版社，2005.。