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冷卻塔風機的節(jié)能及安全控制
點擊次數(shù):533 發(fā)布時間:2023/6/30 14:31:14
 
 1 風機節(jié)能控制器的分析
提出風機節(jié)能控制管理的目的,是實現(xiàn)風機運行閉環(huán)自動控制。根據(jù)生產(chǎn)的需要預先設(shè)定供水溫度,由氣候氣象環(huán)境對水溫的影響、系統(tǒng)換熱條件的改變對水溫的影響,用溫感探頭的實測值及時反應出來,終通過調(diào)控降溫設(shè)備的能耗來穩(wěn)定供水溫度,實現(xiàn)自控節(jié)能。
通常認為,“變頻調(diào)速技術(shù)”是完成上述過程的理想方法。但變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)水冷卻塔風機控制上的運用存在如下局限性和缺陷:
①“變頻調(diào)速技術(shù)”可以做到很高的控溫精度,但這在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)卻不很重要。
②變頻器自身的能量損耗(平均運行效率不足90%)影響節(jié)能效果。
③變速運行造成風扇葉片攻角改變(迎風角),風機脫離工作點運行使效率降低。
④電機脫離額定轉(zhuǎn)速的低速運行,以及轉(zhuǎn)速、扭矩、功耗之間的非線性關(guān)系,也使電機的運行效率大為降低。
⑤變頻調(diào)速系統(tǒng)價格較為昂貴(每千瓦1000元左右),新建工程和老設(shè)備改造都需較大投入。
⑥設(shè)計上還必需考慮變頻調(diào)速器運行在某些特定轉(zhuǎn)速時的破壞性共振問題,和變頻調(diào)速器產(chǎn)生強電磁污染對其它儀表的干擾等問題。
2 風機安全監(jiān)控器分析
提出風機安全監(jiān)控管理的目的,是為了自動檢測出振動、油溫、油位的變化數(shù)值,并進行顯示和記錄,同時對檢測值超限的風機進行報警和停機,以求達到風機安全平穩(wěn)運行的目的,減少甚至杜絕風機損壞事故的發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)場管理的實際情況,確定了“風機振動”、“滑油油溫”、“減速箱油位”3個參數(shù)是保證風機安全重要的運行參數(shù)<3>。又確定了“測量范圍”、“測量精度”、“巡檢時間”等共15項設(shè)計參數(shù)進行研發(fā)制作。該系統(tǒng)于1993年9月在循環(huán)水場得到次試用,命名為“KR-939風機安全監(jiān)控器”。
該系統(tǒng)運用了多參數(shù)組合探頭技術(shù)、數(shù)字指令編碼技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。三參數(shù)組合探頭安裝于風機減速箱泊尺固定座上,其探桿直接插入滑油中,將減速箱內(nèi)的油溫、泊位及設(shè)備振動值直接轉(zhuǎn)換為電信號,并遠傳至控制室內(nèi)的風機安全監(jiān)控器。每臺安全監(jiān)控器可以用一條四芯電纜掛接8只組合探頭,對8臺風機的運行參數(shù)進行實時監(jiān)控,同時完成數(shù)字顯示。超限報警、超限停機等多相功能。經(jīng)過了多次的試驗和改型設(shè)計,目已經(jīng)成功運用于設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場,各項參數(shù)達到了預定的設(shè)計要求。
3 實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)控制分析
上面介紹的兩種測控系統(tǒng),可以通過一條四芯通訊電纜(RS-422標準串行接口)與1臺管理計算機連接,計算機可以是通用型PC機或工控機。當配備相應的組態(tài)化監(jiān)控管理軟件(DCS-900軟件),即可與多臺KR-933、KR-939監(jiān)控器實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。與計算機聯(lián)網(wǎng)后的風機監(jiān)控器增加了如下功能:
①同時監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)所有控制器的測量參數(shù),實現(xiàn)綜合管理。
②修改網(wǎng)內(nèi)各控制器的設(shè)定參數(shù)。
③根據(jù)各控制器運行參數(shù)變化實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化管理。
④進行歷史數(shù)據(jù)及圖形的記錄,幫助分析,方便查詢。
4 風機管理研究的效果分析
4.1 風機運行節(jié)電效果明顯
以安裝了KR-933的第二循環(huán)水場為例,使用KR-933節(jié)能控制器的節(jié)能效果。初現(xiàn)場試用KR-933節(jié)能控制器的第三循環(huán)水場,在1993年風機負荷較重的6,7,8,9這4個月內(nèi),耗電量與1991,1992年同期相比,節(jié)電量178533kW·h,若以0.45元/(kW·h)計算,這4個月共節(jié)約用電費7.92萬元;而第三循環(huán)水場安裝節(jié)能控制器的費用只有4.36萬元,可見投入的費用只需設(shè)備運行幾個月就能收回。
4.2 保證風機安全運行
根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,處于完好狀態(tài)下的風機,其油溫、油位、振動曲線的特征如下:
①油溫曲線:從開、停機時刻起逐漸升、降,約1h左右變成一條近似直線的平滑曲線。
②泊位曲線:無論是否開機,都應近似一條水平的直線。
③振動曲線:開機狀態(tài)下,圍繞一條虛擬的直線作上下窄幅振蕩的不規(guī)則曲線。
5 不足之處分析
5.1 大型風機不適合應用KR-933節(jié)能控制器
對于大功率少機組風機的循環(huán)水場,由于每開停1臺風機,都會對水溫產(chǎn)生很大的影響。因而,應用KR-933風機節(jié)能控制器無法正常穩(wěn)定控制水溫。如第六循環(huán)水場共有3臺直徑8.53m、功率160kW的風機,假設(shè)安裝風機節(jié)能控制器,在設(shè)定溫度速率允差。溫度允差、執(zhí)行周期等參數(shù)時,必然產(chǎn)生大的矛盾,很難選擇出適當?shù)膮?shù)值,終也達不到節(jié)能降耗的目的。這種情況下的風機管理,比較適合采用自動變頻調(diào)速系統(tǒng)進行控制管理。目也正在進行這方面的準備工作。
 
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