一、用戶簡介

 

　　山東叢林集團有限公司是山東省百強企業(yè)集團之一。下轄有年產(chǎn)10萬噸的叢林鋁材、15萬噸的叢林球管、1.5萬噸的叢林管件、3.9萬千瓦裝機容量的叢林熱電、900萬平方米的叢林膠帶、230萬長米的叢林膠管、3萬套車體零部件、5000輛的叢林汽車、2萬臺工業(yè)縫紉機、600萬噸的叢林水泥、叢林機械、叢林縫制、叢林汽車零部件等18處企業(yè)，并擁有企業(yè)技術(shù)中心和山東省唯一一家工業(yè)鋁型材工程技術(shù)研究開發(fā)中心。企業(yè)全部通過ISO9001-2000質(zhì)量體系認證及英國皇冠國際質(zhì)量體系認證，其中叢林鋁材、叢林球管、叢林膠帶、叢林機械、叢林中德車體為省級高新技術(shù)企業(yè)。

 

二、高壓變頻器" title="變頻器" target="_blank">變頻器調(diào)速節(jié)能原理

 

　　高壓變頻調(diào)速是通過改變輸入到交流電機的電源頻率，從而達到調(diào)節(jié)交流電動機轉(zhuǎn)速的目的。根據(jù)電機學(xué)原理，交流異步電動機轉(zhuǎn)速由下式確定:
n=60f（1-S）/p （1）
式中:n—電動機轉(zhuǎn)速；
f—輸入電源頻率；
S—電動機轉(zhuǎn)差率；
p—電機極對數(shù)。
由公式（1）可知，電動機的輸出轉(zhuǎn)速與輸入的電源頻率、轉(zhuǎn)差率、電機的極對數(shù)有關(guān)。交流電動機的直接調(diào)速方式主要有：
1） 變極調(diào)速（調(diào)整p）；
2） 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；（僅限于繞線式轉(zhuǎn)子的電動機）

3） 串級調(diào)速或內(nèi)反饋電機（調(diào)整S）；（僅限于繞線式轉(zhuǎn)子的電動機）

4） 液力耦合器調(diào)速；
5） 變頻調(diào)速（調(diào)整f）；
其中以高壓變頻調(diào)速的優(yōu)點最多，得到了廣泛的應(yīng)用。

葉片式風機（或水泵）類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩型負載，在滿足流體力學(xué)的三個相似定律（即幾何相似、運動相似、動力相似）的條件下，其轉(zhuǎn)速n與流量Q、壓力（揚程）H以及軸功率P具有如下關(guān)系:
Q1/ Q2＝n1/n2 ?。?）
H1/ H2＝（n1/n2）²?。?）
P1/ P2＝（n1/n2）³　（3）
式中：Q1、H1、P1—風機（或水泵）在n1轉(zhuǎn)速時的流量、壓力（或揚程）、軸功率；
Q2、H2、P2—風機（或水泵）在n2轉(zhuǎn)速時的相似工況條件下的流量、壓力（或揚程）、軸功率。
由公式（1）、（2）、（3）可知，風機（或水泵）的流量與其轉(zhuǎn)速成正比，壓力（或揚程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。當風機轉(zhuǎn)速降低后，其軸功率隨轉(zhuǎn)速的三次方降低，驅(qū)動風機的電機所需的電功率亦可相應(yīng)降低。

從上述分析可見，調(diào)速是水泵節(jié)能的重要途徑。采用高壓變頻調(diào)速可以實現(xiàn)對水泵電機轉(zhuǎn)速的線性調(diào)節(jié)，通過改變電動機轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)管道壓力及供水量。

三、項目概況介紹

龍口熱電廠是叢林集團下轄的自備電廠，屬熱電聯(lián)產(chǎn)綜合利用企業(yè)。裝機容量3.9萬kW，年發(fā)電能力2.98億kW，年供熱能力462萬吉焦。

龍口叢林電廠于2010年新上兩臺7.5 MW發(fā)電機組，每個機組鍋爐配有一臺1000kW引風機，一臺400kW二次風機。3臺1000kW鍋爐給水泵（兩個鍋爐共用）。其中引風機、二次風機和一臺給水泵共5臺電機采用深圳市科陸變頻器有限公司生產(chǎn)的CL2700高壓變頻器進行調(diào)速控制風量或流量。

 

 

四、項目實施方案

 

　　為防止變頻器檢修或故障對供水系統(tǒng)運行的影響，深圳科陸變頻器有限公司提供的五套高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)均配置手動工頻旁路柜，具體旁路實施方式如下圖所示：

采用“一拖一”手動旁路方案一次接線原理圖如下：

　　用戶開關(guān)QF1閉合時，電機實現(xiàn)變頻或工頻運行。當高壓電源經(jīng)高壓隔離開關(guān)QS1連到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)高壓隔離開關(guān)QS3送至電動機，電動機變頻運行；高壓電源還可經(jīng)高壓隔離開關(guān)QS2直接起動電動機，電動機工頻運行。高壓隔離開關(guān)QS2、QS3之間機械互鎖，確保工頻電路與變頻電路不會同時導(dǎo)通。當變頻器檢修，斷開QS1、QS3，并閉合QS2使電機工頻運行不停機，QS1、QS3形成明顯斷開點，確保檢修人員人身安全。

　　

兩地控制方式：可進行本地、遠程DCS兩地控制。

五套高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)與DCS的接口一致，具體接口如下所示：

DCS與變頻器之間的接口如下：

1．變頻器至DCS：

系統(tǒng)就緒（開關(guān)量）

變頻器報警（開關(guān)量）

變頻器故障（開關(guān)量）

本地/遠程（開關(guān)量）

運行/停止狀態(tài)（開關(guān)量，反饋變頻器狀態(tài)）

變頻/工頻狀態(tài)（開關(guān)量）

急停（開關(guān)量）

變頻器當前運行電流（模擬量，4~20MA）

變頻器輸出電流（模擬量，4~20MA）

2．DCS至變頻器：

變頻啟動/停機（開關(guān)量）

故障復(fù)位（開關(guān)量）

頻率給定（模擬量，4~20MA）

 

五、項目經(jīng)濟效益

 

　　龍口從林熱電廠五臺高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)于2010年5月中旬開始安裝調(diào)試，深圳科陸變頻器有限公司安排專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場指導(dǎo)安裝調(diào)試，五套高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)從安裝調(diào)試到正常投入運行，僅用半個月時間。本地/遠程DCS均能靈活控制，運行穩(wěn)定、性能正常。相對工頻風門調(diào)節(jié)達到較好的節(jié)電效果。

 

六、其它效益：

 

1、減少了機泵的啟動沖擊和機械摩擦、震動，延長了機組的使用壽命．

電機直接啟動時，啟動電流通常為額定電流的４－７倍，啟動電流大，頻繁啟動容易損壞電機，而采用變頻調(diào)速，啟動過程電機轉(zhuǎn)速平緩增加，電流平穩(wěn)，無沖擊電流，是最完美的軟啟動；

2、減小了風機、水泵運行噪音，改善了工作環(huán)境

3、CL2700高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)保護功能齊全，運行可靠，具有欠壓、過流、過載、過熱、缺相、短路保護等功能，對電動機起到很好的保護作用。