鼓风机在水处理曝气中作用用进行污水生物处理的主要构筑物。活性污泥法是需氧性生物处理方法，在处理过程中，为了维持微生物的生命活动，必须保证水中有一定量的溶解氧。所谓曝气，就是不断地把空气打入水中，或利用机械搅拌作用使空气中的氧溶入水中。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。2、鼓风机曝气的主要设备鼓风曝气，又称压缩空气曝气。主要设备有罗茨风机，离心风机，漩涡风机，回转式风机，水环式风机等。3、鼓风机在设备通气前的检测时运行注意事项正式通水前，先进行通气检测，通气前先启动风机，开启风机风量的50%，送至生化池曝气管道中检测，检查管道所有节点焊接安装质量，不能有漏气现象发生，不易检测时应用肥皂水进行检测，此时，风机运转特别注意，比如回转式风机不能空载运行，风机润滑油在没有压力时，润滑油不能自动循环使用，风机有缺油运行的风险，因此在试漏检测时，要不断的从进风口加适量润滑油让风机正常运转。
全球能源危机让风力发电成为电力“新宠”， 趋之若鹜，其优势在于成本低廉、绿色环保且可行性强。陆、海风电场相继建造，规模迅速提升。
对于钢材料的风电设备而言，包括塔架、塔筒、风机轮毂等，运行后最大的挑战就是腐蚀，恶劣的自然环境、盐碱海水腐蚀、潮湿空气锈蚀、极端高、低温，风击浪打的应力腐蚀，
并且由于风电场，都建于偏远野外，海上风电场更是难以接近，因此设备的防腐维护难上艰难且成本昂贵。“抗腐蚀”成为了风电设备最大的考验。全球领先的表面处理专家，维尔贝莱特（集团）永远站在产业和技术前沿，提出了“终身防腐”的表面处理概念，即最大可能地延长风电设备安全使用寿命，并在其预计的工作期限内最低的维护需求。
维尔贝莱特（集团）的“终身防腐”的表面处理概念主要通过2个基本步骤来实现，即抛丸预处理和喷涂防腐底漆。
第一步 - 抛丸清理
零件要取得持久且有效的防腐性能，对其表面进行彻底的预处理是第一关键步骤。以风电塔筒为例，维尔贝莱特的全自动塔架抛丸设备，抛丸器被固定于1个伸长臂支架上，随其沿塔筒移动，对塔架表面进行抛丸处理。设计原理是，塔筒作自动旋转，同时抛头沿着伸长支臂移动并抛射磨料到工件表面。对塔架内部某些难以接近的区域，可加选人工补喷，以确保工件的所有表面都彻底清理干净。抛丸步骤和抛丸质量对于防腐效果至关重要，它直接决定了是否能取得防腐漆和金属表面间最大的附着力。
通过一个水平和交叉输送履带将磨料送入抛丸机。其他辅助的输送带和一个双料斗提机确保给抛头涡轮的充足磨料供给。抛丸开始前，一个全自动光栅感应装置侦测到零件位置，并相应调节抛头与零件的相对位置。带2个电机驱动旋转辊道的输送台车负责塔架在抛丸过程的旋转移动。抛头支撑臂直接安装与抛丸室顶下，其高度可调，以配合取得最佳的抛丸角度。
第二步 – 喷漆和烘干
抛丸结束后，硕大的塔架工件进行吹扫除尘，高效的Air-Shoc芯筒式滤器，具有 58.000 m³/h的滤过能力。第二步进入喷漆流程，清理干净且表面无残留磨料的工件被送入防腐底漆喷涂室。该喷漆房及烘干室二合为一的特殊设计，免除了类似塔架这样巨重型工件在两个工作室之间来回移送的麻烦，实现喷漆和烘干在同一房体内完成。除了喷漆均匀、漆膜厚度最佳等优势外，该喷漆房还具有高度自动化、省能耗、操作简单、生产成本低等特性。
维尔贝莱特（集团）的优势
今天，千瓦级、兆瓦级的风机需要塔架高度高达80米，直径5米，塔架被分为几段，有的长度长达36米。使用钢材的厚度约50 mm, 每段分段重量就重约70吨。再比如，风机轮毂也是巨型的，单个重量有的甚至达到30吨以上。处理这些体积巨大、重量惊人的工件，本身就不是件容易的事，且它们对于抛丸、喷漆的要求又甚高且每个细节表面都要处理彻底。维尔贝莱特（集团）针对性地设计了几种具有超常承载能力的零件输送系统，如吊钩式、台车式。
除了具有处理巨型尺寸和重量零件的能力，系统的自动化水平，和生产速度以实现经济、高效的防腐作业也是维尔贝莱特（集团）设备卓尔不凡的特性。此外，结合高性能的磨料回收和漆雾过滤系统，确保无污染的生产，让维尔贝莱特（集团）的防腐方案能完全满足客户各方面的要求。
中国风机产业网 云南号称有色金属王国，有色金属的矿藏量非常丰硕，种类繁多，铜、铅、钛、钨、锌、锡、锰等等，所在多有，为了发展矿产资源，云南冶炼工业也异军突起，以云铜、云锡、会泽铅锌矿为代表的冶炼企业发展迅猛，尤其是炼锌业在海内处于领先水平，为此，我们以昊龙兴煜冶炼公司新建的2万吨电炉炼粗锌的企业作为试点，企图在海内炼锌业有新的突破。
我们在此企业中的一冷转子，螺旋给料机，电极晋升各系统普遍应用了艾默生EV1000、EV2000产品，尤其是电极晋升系统为企业节约资金，降低消耗，节约能源方面作出了贡献。下面将此电极晋升系统加以叙述。
一、出产工艺流程及实现的目的
采用密闭式矿热电炉冶炼电炉合金粉，电炉炼粗锌在冶金业应用很广，出产流程短，投资少，占地小，效率高。矿热电炉冶炼出产要求控制炉内温度气氛，常常调解电极电流；电炉温度丈量采用热电偶，温度计显示，电极电畅通流畅过电流互感器、电流表显示，电炉的电压可以调节电炉变压器的分接开关来完成。
冶炼过程中要求电极插到电炉熔中，而不能只插到电炉内炉料表层，这样易造成电弧高温将锌挥发成烟气不能形成锌液造成铺张。目前，还没有更好的办法丈量电极在炉中的正确位置，也无法在高温炉
中安装可供丈量的位置传感器，只能用原始的在电极炉外部划线和人
为观察的办法对电极定位，但这种办法效率低，仍难免会在某一时段泛起铺张。
为了实现丈量与现场操纵的自动化，考虑在电极晋升机（4KW）由EV1000-4T0055G驱动，电念头经减速机后，经由钢绳拖动电机上下移动，在电念头轴上安装旋转编码器，从而精确丈量出电极实际深度，以便根据出产工艺决定晋升机的运行方向既电念头的正转和反转。
二、非标的处理及实现方法
根据上述的要求，在艾默生变频器开发部的支持下，在EV100上对正、反转实现加减计数及复位清零的非标处理达到予期的目的。下面予以说明：
⒈非标的处理
非标的格局（艾默生L版本）
FA.00
长度清零初值
0．000~65.535
,负压风机厂家直供; FA.01
正/反转计数增减模式
0．正转减反转加
1．正转达加，反转减
根据此非标的处理，可以灵活的对电极进行加减计数，精度可达到±0.01mm，远远超出工艺要求的水平。同时配合远程控制器，随时可读取当前电极的绝对深度，而且在长度清零时可以恢复到FA.00设定的值。
⒉实现的方法（电极晋升机）
（一）、技术特性
⑴电机功率4～7.5KW
⑵晋升丝杆3根T40X6
⑶电极晋升速度67～288mm/min
⑷电极直径ф500
⑸最大晋升速度～2200mm
⑹最大静止晋升重量6000Kg
(二)、结构原理
变频器型号为EV1000-4T0055G，编码器珠海瓦特公司出产（型号为：（VLT12-05-SF-1000）。电极的零点以炉体的顶点为基准点，深度不超过5m。为对零点的确定送变频器的X1作为清零复位端子，其电路端子，其电路原理图如图2所示：
电极晋升装置主要用于黄磷电炉等冶炼炉的电极晋升，由一个中央筒（供电极伸出用），一个蜗轮减速机，一个中央太阳轮，两个传动箱，三套螺母、丝杆或附属三角架组成。电机经皮带轮、蜗杆蜗轮减速机，带动小齿轮、中央太阳轮、传动箱齿轮同步运行，使螺母、丝杆匀速运动，达到上下升降的目的。
3.主要参数的设置：
F0.00
6
F0.03
1
F7.00
39
F7.03
44
F8.02
7FF
FA.01
0
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10月31日，国电蒙能赤峰风电公司二期工程岗子风电场首台风机吊装完成，标志着岗子风电场工程项目正式进入风机安装阶段。
时值赤峰地区大风季节，天气多变，气温下降，受地域环境影响极大，给岗子风电场风机吊装工作带来了诸多的困难，任务艰巨，环境艰苦，工期紧张，已到了刻不容缓的关键时期。
在困难和考验面前，风电公司参建干部员工发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献”的“铁人”精神，迎难而上，攻坚破难，奋力拼搏，在总结一期风机吊装经验的基础上，结合二期风电施工工期紧、受气候影响大、道路状况差、安全风险大等实际情况，超前筹划，科学安排，明确责任，精心组织。吊装前，与各参建单位多方协调，对施工单位的施工资质、施工组织设计以及各项报验资料等进行仔细审查，合理组织相关技术人员优化吊装方案，完善安全措施，制定应急预案，强化作业人员吊装技能，排查作业隐患；吊装中，风电公司精心组织，施工单位、监理单位、吊装单位紧密协作，按要求把握、控制好每一个环节、每一个细节的吊装作业，全程旁站，有力监督；吊装后，认真检查验收，层层到位，严格把关，叶片组装、叶轮和机舱对接准确无误，保证工程质量，确保二期工程风机吊装任务圆满完成，为年底实现“双投”目标搭建“绿色通道”。
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高压变频器在热电厂风机节能中的实践与应用 |
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摘 要 本文通过高压变频器在生产中的实际应用，先容变频器的节能原理、控制调试过程中的一些体会。
关键词 高压变频器、节能原理、操纵使用。
1、引言
随着现代化企业的不断进步和发展，效益最大化是企业永恒的主题。利用高新技术来进步企业生产装置的治理水平和节能降耗已是各企业首选的手段之一。高压变频节能技术随着国内一些生产厂家研制水平的不断进步已接近甚至超过世界同行的先进水平，并以产品性能稳定、价格适宜、售后服务及时等上风深受国内企业广泛接受和应用。
泰达热电公司五号热源厂为三台75T/H的硫化床锅炉，采用单引风、一次送风、二次送风的形式。风机型号分别为 JLY75?15N025D左45°、JLG75?12N016D右90°、JLG75?22AN014D右90° 配置功率分别为560KW、315KW、250KW 电压为10KV的三相交流异步电动机，风门采用进风口挡板调节。这种配置的缺点是挡板两侧风压差造成节流损失，同时风机挡板执行机构为大力矩电机执行器易出故障 ，风机自动率较低。为此我们对引风量的调节、一次风量的调节、二次风量的调节在全国首家大胆采用了10KV高?高变频调速技术。以1#炉为例我们分别选择了DFCVERT?MV?710/10B、DFCVERT?MV?450/10B、DFCVERT?MV?355/10B变频器以达到节能降耗及进步自动化水平。目前经过对1#炉变频器的调试运行验证收到了预期效果，安装工艺、操纵控制都有了突破性进展。
2、采用变频调速节能的基本原理
一般电气拖动设备设计上考虑有短时过载运行的情况，在电动机的功率配置上往往要大于负载最大功率的10%左右甚至更大一些，电动机选小了大负载运行时电机发热导致尽缘过早老化影响电机使用寿命，电机选大了励磁电流增大，无功损耗大功率因数低而且不经济，另外电动拖动设备不是长期工作在满负荷状态，而是长期工作在经济负荷状态，即额定值得85%左右，这样剩余功率和冗余功率就是一种浪费而采用变频技术正是解决这一题目的最好办法。它可以做到自动负荷匹配，在任何工况下电动机和负荷都可以实现最佳的负荷匹配。
利用变频器作为风量的调节最直接的效益就是节能降耗。采用变频调速的主要特点是消除或减少档板的节流损失，可自动调节转速与负荷匹配从而达到最佳的节能目的。一般情况下生产设备的节能可以通过两种手段实现一是减少运行时间，二是在满足运行工况的条件下削减输进功率，显然第一种方法不适合连续运行的锅炉风机，那么利用变频调速可以削减输进功率正适合不需要恒转矩的风机、水泵类的设备。下面就节能原理作一先容。
2.1、风机节能的基本原理
风机典型的风量??压力特性曲线如图2.1所示。
 图2.1风机的风量?压力特性
通常调节风量的方法有两种：
（1）、控制输出或输进的风门。
（2）、控制旋转速度。
图2.2（a）为采用第一种方法时的特性 ，管路的节流阻力改变时，可以得到所需的送风特性。图2.2（b）为调速情况下风机的运行特性图中（pu）均采用标么值。
图2.2（a）风门调速时的特性 （b）调速控制时的特性 r: 管路阻抗R+节流阻抗
采用调速方法节能的原理是基于风量、压力、转速、转矩之间的关系这些关系是
Q ∝ n
p ∝ T ∝ n2
P ∝ Tn ∝ n3
式中Q??风量 p??压力 n??转速 T??转矩 P??轴功率
风机的风量与转速的1次方成正比，压力与转速的2次方成正比，而轴功率与转速的3次方成正比，即能耗与转速成立方关系如电机在80%额定转速时，其功耗即可降至（0.8）3≈50%
轴功率的实际值（KW）由下式给出
式中 Q??风量
p??压力（n3/s）
ηb??风扇或风机的效率
ηc??传动装置效率，直接传动时为1
图2.3所示为采用不同的调节方法时电动机输进功率（既风机轴功率）与风量的关系曲线。
图2.3风机各种风量调节时的输进功率比较
1?输出端风门控制时的电动机输进功率2?输进端风门控制的电动机输进功率3?转差功率调速（滑差电动机、液力耦合器）时电动机的输进功率4?变频器调速控制时的电动机输进功率5?理想输进功率
采用不同的调节方法电动机的输进功率（既电源应提供的功率）也不同图中比较了输出端风门控制、输进端风门控制、电磁转差调速及液力耦合控制、和采用变频调速控制的电动机的输进功率（既电源提供的功率）与风量之间的相互关系。
图2.4表示输进端风门控制、电磁转差或液力耦合调速控制以及变频调速控制方法下将风量调到0.5（Pu）时的节电情况。
图2.4风量为50%时节约的电能
图中划斜线部分的面积表示风量调到0.5（Pu）时的节电量。变频调速的情况下所需电源功率仅为全风量的12.5%当然这是理想情况下得到的结果。
2.2、我厂1#炉三台风机的节能估算
由于在相同条件下风压和流量的大小与电机电流的大小成正比所以这里只用工频运行档板调节时的电机电流和变频调节时变频器的输进电流作一比较从而说明节电效果。
在蒸汽流量为48T/H时各自的电源侧电流见表一
以下公式可估算出节电的结果
图3.1功率单元电路结构
根据表二可得出1#炉每小时可节能421.2度电
以上只是利用电流的变化做一比较，在实际运用中各种运行工况的不同节能效果也不一样。所以实际节能要比估算的结果有一定的出进，但从结果上看节能还是非常明显的。
3、高压变频装置的基本原理
3.1、功率单元的基本结构
DFCVERT?MV变频器的功率单元是以交?直?交的形式组成的，它是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的PWM波交流电。它由三部分组成既整流器、逆变器和中间环节如图3.1所示：
图3.2逆变器原理
3.2、逆变器的基本原理
交?直?交变频器的交??直变换一般采用二极管来实现。而把直流变为所需要频率的交流电时一般采用逆变的方法来实现，所以也叫逆变器。由图3.2简单地说明了逆变器的工做原理
图3.3（a）电压叠加原理图
当两组开关K1、K1’和K2、K2’轮流切换时，负载R上便得到了交变电压uR。假如这两组开关利用四只电子开关器件来代替并轮流导通与关断就实现了由四只电子开关器件控制的直流??交流逆变。
3.3单元串联多电平变频器原理
单元串联多电平PWM电压型变频器采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。该变频用具有对电网谐波污染小，输进功率因数高，输出波形好，不存在由谐波引起的电动机附加发热和转矩脉动、噪声、共模电压等题目，可以使用普通的异步电机。取名为完美无谐波变频器。
单元串联多电平变频器采用若干个独立的低压功率单元串联的方式来实现高压输出其原理如图3.3所示
,水帘生产厂家;
图3.3（b）主电路系统结构图
供率单元与主控系统之间通过光纤进行通讯，以解决强弱电之间的隔离和干扰题目。功率单元采用模块化结构，所有的功率单元可以互换，维修也比较方便每个单元只有三个输进、两个输出电源连接和一个光钎插头与系统连接，所以功率单元的更换十分方便。1#炉变频器还采用了冗余功率单元设计方案及功率单元自动旁路技术即使在功率单元损坏的条件下还能满载运行。
4、DCS控制系统及工频旁通
变频器的调速控制系统可由远程/本地控制，远程时操纵职员通过DCS系统在CRT上的模拟器对DCS的输出值进行调节，此输出值为反馈给变频器的4??20MA标准信号，对应不同的频率给定值，变频器通过DCS的给定调节电动机的转速实现对风机转速控制从而达到调节风量的目的。
利用变频器调节技术无疑要在原有的回路中加装一套变频调节设备，这将增加一个设备故障点，影响机炉系统的安全运行，
为了充分保证系统的可靠性为变频器加装了工频旁路装置，当变频器故障时变频器停止运行电机可以直接手动切换到工频运行同时不会影响对变频器的检验如图4.1所示。
5、结束语
我厂1#炉变频器自2003年安装调试，2004年3月正式投进运行。在调试及运行中变频器经历了多种方式的考验，突破了变频器与相关设备相匹配的各种难点实践证实高压变频装置节能效果明显，实现了电机的软启动，也减少了风道的震动与磨损。总之DFCVERT?MV型变频器在1#炉风机系统中应用是很成功的。随着变频技术的发展作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用，在电力行业对于很多高压大功率的辅机设备推广和采用变频技术不仅可以取得相当明显的节能效果，而且也得到了国家产业政策的支持，代表了今后更多行业节能技术的方向。目前很多行业越来越多的职员对此都形成广泛的共叫。
参考文献
[1] 吴忠智 吴加林 变频器应用手册 机械产业出版社
[2] 韩安荣 通用变频器及其应用 机械产业出版社
[3] 东方凯奇 用户手册 东方凯奇电气有限责任公司
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收录时间:2011年04月01日 06:46:34 来源:中国传动网"+"\r\n原文网址："+d 作者:
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高压变频技术在热源厂循环流化床锅炉风机上的应用 |
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1 引言
风机是一种量大面广、耗电量极大的动力机械。我国每年风机的电能消耗占总消耗的10％以上，在电力、钢铁、煤炭、冶炼产业中，风机的耗电量往往占生产用电的20％以上。因此，对风机的节能研究具有十分重要的经济意义。
风机系统中流量的调节常采用改变档板开度的方式，因而在档板上产生附加的压力损失。消耗了大量能源。采用变频调速技术改造风机系统，不仅可以节约能源，而使系统运行更加公道可靠。
哈尔滨市华能集中供热有限公司在建的热源厂，设计规模为6台116MW（160t）循环硫化床热水锅炉，3台75t/h循环硫化床蒸汽锅炉，2台12MW背压式汽轮发电机组，总供热面积为1800万平方米，最大热负荷为1054.8MW。
项目建成后可以承担起哈尔滨市道里、道外两个区大部分的冬季取热任务。项目03年开始建设，04年投产2台116MW热水炉，05年底已有4台116MW热水炉、三台75t/h蒸汽炉和两台12MW背压机组投进运行。九台循环硫化床锅炉全部为哈尔滨锅炉厂生产，其中116MW循环硫化床热水锅炉是该厂生产的第一台目前国内最大的循环硫化床热水锅炉。
循环硫化床作为一种清洁高效燃烧技术在国际上被广泛认可，其具有燃烧适应性广、燃烧效率高、氮氧化合物排量低、负荷调节范围大、污染物排放低等特点，属于环保型锅炉，是国家大力推广的新型锅炉。其燃烧工艺如下：燃料由炉前给煤系统送进炉膛。送风系统由一次风（鼓风）和二次风组成，一次风由炉床下部送进炉膛，主要保证料层流化：二次风沿燃烧室分级多点送进，主要增加炉膛的氧量起到助燃作用。燃烧后的物料变成一些较小的颗粒随烟气一起进进分离器，经过固气分离其中大部分颗粒由分离器下部的返料器从新送进炉膛，使炉膛内有足够高的灰度，保证流化；烟气经过电除尘器由引风机抽出。
2 系统技术方案分析
对循环硫化床锅炉调节主要就是对风系统的调节。目前调节风量的主要方法由通过风门挡板开度调节和改变电机转速调节。其中以对电机变频调速为最优。
在一期工程中5#、6＃热水炉三大风机中我们使用了国内某家生产的斩波内馈调速系统，该系统实际上为转子串级调速的升级，转速调节范围60％～100％。在04年和05年的使用中发现了很多题目。比如，调节范围小（30Hz～50 Hz）、故障率高、谐波大、不能实现真正的软启动等，最为严重的是由于该系统的配套电机必须是转子带滑环、碳刷的特种电机，使用中故障率很高，碳刷磨损很严重，均匀一个月就要停炉换滑环、碳刷。对供热稳定、平时的日常使用维护带来很多题目。
在二期工程中根据现场的工艺情况和前一年的使用情况，我们选用了6台东方日立（成都）电控设备有限公司生产的高压大功率变频器，6台变频器分别控制3＃、4＃热水炉的一次风机（1250kW/6000V）、二次风机（250 kW/6000V）、引风机（800 kW/6000V）。
3 装置原理特点
附图 单元串联多电平拓扑结构
该高压变频器系统采用直接“高?低?高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构（见附图），主体结构由多组功率模块串并联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出。以8级变频器为例，每相由8个PWM变频功率单元串联实现直接高压输出，三相24个。每个功率单元承受全部的输出电流，但仅承受1/8的输出电压和1/24的输出功率，相电压为433×8＝3464V，所对应的线电压为6000 V。经叠加后线电压波形具有33门路电平，它相当于48脉波变频，理论上47次以下的谐波都可抵消，总的电压和电流失真率可分别低于1.2%和0.8%，堪称无谐波污染变频器。
它对电网谐波污染小，输进电流谐波畸变小于3％，电网输进电压谐波畸变小于3％，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输进功率因数达0.95以上，不必采用输进谐波滤波器和功率因数补偿装置，输出波形质量好，输出电流谐波畸变小于3％，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪声、输出dv/dt、共模电压等题目，不必加输出滤波器，就可使用普通的鼠笼异步电机。
变频装置具有工频旁路功能，用于变频与工频之间的切换；旁路刀闸容量满足工频要求，刀闸具有防误操纵的机械闭锁功能，并带有电磁锁，以作为电气连锁的保护，防止误操纵。变频器、断路器、刀闸和电缆的一次电路。
4 节能分析
通过流体力学的基本定律可知：风机、水泵类设备均属于平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有以下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
3＃、4＃热水炉在保证负荷的情况下：
引风机实际运行均匀在45 Hz；
一次风机均匀42 Hz；
二次风机均匀35 Hz。
假如在工频下使用风们挡板控制一台炉一个月使用电量：
（1250＋250＋800）×24×30=1656000kwh，以均匀电价0.7元/度计算，需1159200元。现在使用变频器后风门的挡板开度为100％，使用变频调节风量，一台炉一个月使用电量：〔（45/50）3×1250＋（42/50）3×250＋（35/50）3×800）〕×24×30=960354.72kwh，需672248.304元。可以看出一台炉（一台250KW/6000V变频器 一台1250KW/6000V变频器 一台800KW/6000V变频器）年节省电量695645.28×6＝4173871.68 kwh，节省2921710.176元（我们供热期为6个月），节电率为42％。
5 采用变频器的优越性
,整体厂房降温通风; 变频调速系统从2005年11月投进生产运行至今，充分体现出该装置的先进性，主要特点如下：
（1）由于变频器可以非常平稳的调整风量，运行中可以任意调整锅炉负荷，锅炉运行参数得到改善，进步了锅炉效率。
（2）使用变频后，由于启动和停止时间都可以设定，减少了对烟道、风道和风门挡板的冲击腐蚀，相应的延长了很多零件的使用寿命，有效的进步了相应设备的检验周期，节约了大量维护用度。
（3）由于有变频调节，系统实现了软启动，风机在低频下启动，启动电流很小，启动时间延长，避免了原来在较大惯性负荷情况下，数倍于额定起动电流对电网和机械设备的冲击，有效延长了电机寿命。
（4）进步了功率因数，功率因数在0.95以上。
6 结束语
高压变频系统由于其节能效果明显，特别是在低负荷时更为明显，采用变频调速后实现了电机软启动，延长了电机和风机的使用寿命，由于风门全开，极大的延长了风门的使用和检验周期，也减少了风管道的振动和摩擦。良好的性能会越来越为各行各业所应用，具有极好的使用价值。
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收录时间:2011年03月17日 00:48:14 来源:未知 作者:
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固态继电器在全新风机组中的应用 |
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1 控制空调机组送风温度的原因
在传统的采用单元式空调机的空调系统中，其风系统通常都是一个循环的系统。空气经空调机组处理后由送风管送到受控环境，与受控环境的空气混合后再由回风管回到空调机组。假如其中对空气品质有一定的要求，则在空调机组的进风口再引进定量的新风，再在受控环境的出风口将定量的空气经排风管排走即可。这种情况下对受控环境的温度控制通常是控制空调机的回风温度，其控制方法已非常成熟。
然而，在某些特定的使用环境如汽车发动机的实验室、动物实验舱等地方，由于空气流过受控环境后会变得有毒或有异味，不能再循环利用，必须全部排走。这时的风系统里面就没有了回风的部份，称为全负压通风系统。全负压通风系统中假如受控环境特别小，而风量又很大，即换气次数特别多，在这种情况下对它的温度控制就只能是控制空调机组的送风温度。
2 控制空调机组送风温度的难点
采用压缩机制冷的空调机组要控制它的送风温度，主要存在如下难点：
首先，实验环境对空调机组的控制精度要求较高，一般要求温度精度波动范围为±1℃ ，甚至是±0．5℃ 。这样的要求即使在全回风的空调系统中，也要费很多的功夫才能做到。
其次，单元式空调机的压缩机是一个典型的开关部件，而出于本钱及制造工艺方面的考虑，单元式空调机组通常只配一至两个的压缩机，这使得压缩机运行与停机时的送风温度相差达10℃ 以上。并且，由于制冷系统压力平衡和回油的需要，压缩机的运行和停机都有严格的时间限制。所以，单元式空调机组单纯靠压缩机制冷来控制送风温度几乎无法做到。这也是从前的空调系统在需要控制送风温度时极少选用单元式柜机而多用制冷量连续可调的冷水机组加末真个主要原因。
要解决上述难点，其关键是要尽量使单元式空调机组的压缩机长时间地保持稳定的状态，同时用其他连续可调的控制方法对制冷量（或加热量）进行微调，才能有效地对空调机组的出风温度进行控制。
3 用固态继电器及PLC 实现的送风温度控制
3．1 控制系统的工作原理
对于单元式空调机组而言，由于前面提到的压缩机控制上的缺陷，要对压缩机的制冷量进行微调不太现实。因此，只能从机组的另一可进行温度调节的部件?? 加热器处进手。假如可以通过加热器进行热补偿，抵消压缩机多余的冷量，那么就可以达到对制冷量进行微调的目的。基于这个理论，人们开始应用可控硅功率调节器通过导通角的变换来控制电加热器的输进功率，进进加热量的调节。但是可控硅功率调节器自身的发热量大，需要大型的散热片和专用的散热风扇，因而体积较大而且本钱通常比较高，达到500元／kW 左右。
通过对加热器的深进研究我们发现，单元式空调机组通常使用的是电阻式加热器。电阻式加热器的加热功率与输进功率的关系为
Q=kP 公式（1）
上式中的k为常数值，表示加热器的效率。
而电加热器的输进功率与输进电压之间的关系式
 公式（2）
上式中的R值是加热器的电阻值，为常数。
综合上述2个公式，我们可以得下式
Q∝（U） 公式（3）
也就是说，电阻式加热器的加热功率是加载在电阻两真个电压值U的函数。
由于交流电信号在加载到电阻性负载上时等同于电压值为其有效值的直流信号。而以固定的频率开断该电流信号时，输出电压的有效值与其占空比（即接通时间与波长时间之比）成正比例关系。因此当单元式空调机组的压缩机长期处于稳定的运行状态（即长时间地运行或长时间地停机）时，只要想办法改变加载在电加热器两真个电压信号的占空比，就能做到微调空调机组的加热量（或制冷量）。
3．2 固态继电器的工作原理
交流固态继电器SSR（Solid state relays）是一种无触点通断电子开关，为四端有源器件。其中两个端子为输进控制端，另外两端为输出受控端，中间采用光电隔离，作为输进输出之间电气隔离（浮空）。在输进端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。由于固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件，所以与电磁继电器相比具有工作可靠、不受开关寿命限制．对外界干扰小，能与逻辑电路兼容、抗干扰能，0强、开关速度快和使用方便等一系列优点。另外，固态继电器的本钱较低，用于15kW 加热器的固态继电器本钱大约1000元。只有可控硅功率调节器的本钱十分之一。
3．3 控制系统的硬件组成及工作过程
控制系统的主控制器采用德国西门子公司的S7?224型PLC，由于要与固态继电器的输进信号匹配，因此PLC的数字量输出点必须是直流输出型而不能用继电器输出型。S7?224属于小型PLC，共有14个数字量输进点和10个数字量输出点。其中第1和第2个数字量输出点可作脉宽调制（PWM）输出。实际应用中我们把第2个输出点用作电加热器的控制。人机界面选用西门子公司的TD200文本显示器。该型号显示器可同屏显示2X20字符，带背景光并支持中文显示。
温度变送器选用两个抗干扰能力较强的电流型变送器，分别置于空调机组的送风口及回风口。温度变送器的输出信号经模拟量模块进行A／D转换后变为数字化的温度数据读进到PLC中。电加热器主电路的通断控制用固态继电器替换通常的交流接触器。
主控制器根据新风进风温度与设定送风温度的偏差值控制压缩机的开停机，作为送风温度的粗调。其目的是使空气到达加热器前的温度略低于设定的送风温度。为了使压缩机不会频繁启停，压缩机开机温度与停机温度之间的温度差设定了一个较大的值。而加热器的作用则是对出风温度进行微调。设定送风温度和实测送风温度这两个温度值用作一个PID回路运算的输进，PID运算的结果则用于加热器输出点的PWM输出控制，以控制固态继电器的 得到了用户的一致好评。通断动作。控制软件的流程图参见图1。
4 结束语
本系统采用可编程逻辑控制器及固态继电器进行控制系统设计，硬件结构简单，响应速度快，自动化程度高，以较低的投资本钱达到了控制空调机组出风温度的目的。一台5HP的单元式空调，应用此方案重新设计后，在重庆某汽车生产厂的一个发动机实验室经过近两年的现场使用，送风温度的精度可控制在±0．5cc以内。并且运行稳定，操纵方便，
参考文献：
[1]德国西门子公司．SIMATIC S7?200可编程序控制器系统手册[M]．2002．
[2]吴金宏，吴吴．S／HS固态继电器原理与应用[J]．世界电子元器件第l期。网页地址：http：／／www．chinaecnet．com／sjyy／sj0l0722．asp |
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