除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻調(diào)速節(jié)能改造

陳樹武++張衛(wèi)壯

摘 要：本文介紹了承德建龍?zhí)厥怃撹F有限公司燒結(jié)廠整粒除塵風(fēng)機(jī)的高壓變頻改造及自動控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高壓變頻；自動控制；風(fēng)機(jī)

0 前言

承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰緹Y(jié)廠整粒除塵風(fēng)機(jī)用于燒結(jié)成品系統(tǒng)除塵，風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)門的開度來調(diào)節(jié)抽風(fēng)量，電機(jī)恒速運(yùn)行。當(dāng)前控制方式下設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較高，為克服上述弊端，公司實施高壓變頻節(jié)能改造，以便提高電機(jī)的使用壽命，實現(xiàn)降低電耗的目的。

1 概述

承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰緹Y(jié)廠整粒除塵風(fēng)機(jī)改造采用一拖一手動旁路柜的控制方案，見圖1（整粒除塵風(fēng)機(jī)旁路柜一次回路圖）。

如圖1所示為避免變頻器輸出端反送電，在整粒除塵風(fēng)機(jī)旁路柜中設(shè)置3個高壓隔離開關(guān)，隔離開關(guān)K2與隔離開關(guān)K3采用機(jī)械互鎖操動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)機(jī)械互鎖。電機(jī)在變頻狀態(tài)運(yùn)行時，高壓隔離開關(guān)K1、K2閉合，K3斷開；當(dāng)電機(jī)工頻狀態(tài)運(yùn)行時，高壓隔離開關(guān)K1、K2斷開，K3閉合，在工頻運(yùn)行時變頻器與高壓系統(tǒng)中分離，方便設(shè)備調(diào)試及維護(hù)。

此次整粒除塵風(fēng)機(jī)變頻器改造設(shè)置遠(yuǎn)控盒、上位機(jī)和變頻柜三種控制方式。整粒除塵高壓電機(jī)的整定值及保護(hù)按原設(shè)計執(zhí)行不做更改。改造時為防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，增加旁路與上級高壓斷路器DL的連鎖保護(hù)。

2 高壓變頻器對DCS接口信號定義

承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰靖邏鹤冾l器改造變頻器采用內(nèi)置西門子S7-200PLC，數(shù)字量配置為16點(diǎn)入、16點(diǎn)出，可以根據(jù)實際需求進(jìn)行輸入/輸出點(diǎn)的擴(kuò)展。高壓變頻器端子定義如下：

高壓變頻器準(zhǔn)備就緒信號：就緒信號為開關(guān)量常開觸點(diǎn)，閉合時表示變頻器具備啟機(jī)條件，等待啟動運(yùn)行。

高壓變頻器啟/停信號：變頻器運(yùn)行信號開關(guān)量常開觸點(diǎn)，變頻運(yùn)行時閉合，變頻停止時斷開。

高壓變頻器控制狀態(tài)信號：外控控制狀態(tài)為常開點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)閉合表示變頻器控制在遠(yuǎn)程控制；本地控制狀態(tài)為常閉點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)閉合時表示變頻器控制在本地控制。

高壓變頻器報警信號：當(dāng)變頻器有異常時信號閉合。該信號是綜合報警信號包含給定信號斷線、變壓器超溫、控制電源掉電、單元故障等信息[1]。

高壓變頻器故障信號：當(dāng)變頻器有故障時閉合輸出，切斷高壓回來。

高壓變頻器工頻旁路信號：信號閉合時電動機(jī)工頻旁路運(yùn)行。

3 操作畫面設(shè)置及DCS提供給變頻器變量定義

操作畫面如圖2所示。變頻器畫面操作分為手調(diào)（設(shè)定頻率）、自調(diào)（設(shè)定壓力），可根據(jù)需要切換對應(yīng)的按鈕進(jìn)行切換點(diǎn)擊“手調(diào)”按鈕，按鈕顯示綠色，表明“手調(diào)”有效，在“頻率設(shè)定”窗口輸入目標(biāo)頻率，頻率設(shè)定范圍為20～48Hz?！邦l率反饋”窗口顯示電機(jī)的實際頻率。點(diǎn)擊“自調(diào)”按鈕，按鈕顯示綠色，表明“自調(diào)”有效，在“壓力設(shè)定”窗口輸入目標(biāo)壓力（風(fēng)機(jī)為出口壓力‘除塵風(fēng)機(jī)為入口壓力）?！皦毫Ψ答仭贝翱陲@示對應(yīng)的壓力實際值。

點(diǎn)擊上位機(jī)操作畫面電機(jī)，彈出風(fēng)機(jī)啟停窗口，如圖3，變頻器啟/停指令：開關(guān)量接點(diǎn)，3秒脈沖閉合時有效，變頻器開始運(yùn)行/停止。

急停操作：急停為自鎖型。風(fēng)機(jī)急停后，急停按鈕閃爍，表示設(shè)備一直處于急停狀態(tài)，需再次點(diǎn)擊該按鈕取消急停狀態(tài)才能正常啟動風(fēng)機(jī)，如圖4所示：

變頻器可提供1路4～20mA電流源輸入，其輸入可根據(jù)要求進(jìn)行定義，可定義為給定頻率、給定轉(zhuǎn)速、壓力反饋等。同時在上位機(jī)操作畫面中增加了上述歷史趨勢曲線，為記錄風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)提供依據(jù)。

4 結(jié)束語

整粒除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻系統(tǒng)改造運(yùn)行至今，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，實踐證明高壓變頻控制系統(tǒng)在承德建龍整粒除塵的應(yīng)用，節(jié)電效果顯著，運(yùn)行穩(wěn)定，減少了操作工人的勞動強(qiáng)度，在同行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]王雪松，趙爭鳴.高壓變頻器在電力和冶金行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].電氣技術(shù)，2006（08）：44-48.

[2]戰(zhàn)紅仁.自動控制在冶金工業(yè)中應(yīng)用的新動向[J].冶金自動化.2002（05）：5-10.

[3]劉一福，周冬生，李必偉.發(fā)電廠應(yīng)用高壓變頻節(jié)能改造的若干問題[J].電力設(shè)備，2007，8（09）：53-56.endprint