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冷卻塔風機的節能及安全控製分析

點擊:1189 日期:[ 2014-04-28 23:58:52 ]
1 風機節能控製器的分析   提出風機節能控製治理的目的,是實現風機運行閉環自動控製。根據出產的需要預先設定供水溫度,由天氣景象形象環境對水溫的影響、係統換熱前提的改變對水溫的影響,用溫感探頭的實測值及時反應出來,終極通過調控降溫設備的能耗來不亂供水溫度,實現自控節能。   通常以為,“變頻調速技術”是完成上述過程的理想方法。但變頻調速技術在輪回水冷卻塔風機控製上的運用存在如下局限性和缺陷:   ①“變頻調速技術”可以做到很高的控溫精度,但這在輪回冷卻水係統卻不很重要。   ②變頻器自身的能量損耗(均勻運行效率不足90%)影響節能效果。   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電機脫離額定轉速的低速運行,以及轉速、扭矩、功耗之間的非線性關係,也使電機的運行效率大為降低。   ⑤變頻調速係統價格較為昂貴(每千瓦1000元左右),新建工程和老設備改造都需較大投入。   ⑥設計上還必須考慮變頻調速器運行在某些特定轉速時的破壞性共振題目,和變頻調速器產生強電磁汙染對其它儀表的幹擾等題目。   2 風機安全監控器分析   提出風機安全監控治理的目的,是為了自動檢測出振動、油溫、油位的變化數值,並進行顯示和記實,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運行的目的,減少甚至杜絕風機損壞事故的發生。根據現場治理的實際情況,確定了“風機振動”、“滑油油溫”、“減速箱油位”3個參數是保證風機安全最重要的運行參數[3]。又確定了“丈量範圍”、“丈量精度”、“巡檢時間”等共15項設計參數進行研發製作。該係統於1993年9月在輪回水場得到首次試用,命名為“KR-939風機安全監控器”。   該係統運用了多參數組合探頭技術、數字指令編碼技術和計算機網絡治理技術。三參數組合探頭安裝於風機減速箱泊尺固定座上,其探杆直接插入滑油中,將減速箱內的油溫、泊位及設備振動值直接轉換為電信號,並遠傳至控製室內的風機安全監控器。每台安全監控器可以用一條四芯電纜掛接8隻組合探頭,對8台風機的運行參數進行實時監控,同時完成數字顯示。超限報警、超限停機等多相功能。經由了多次的試驗和改型設計,目前已經成功運用於設備出產現場,各項參數達到了預定的設計要求。   3 實現計算機聯網控製分析   上麵先容的兩種測控係統,可以通過一條四芯通信電纜(RS-422尺度串行接口)與1台治理計算機連接,計算機可以是通用型PC機或工控機。當配備相應的組態化監控治理軟件(DCS-900軟件),即可與多台KR-933、KR-939監控器實現聯網控製。與計算機聯網後的風機監控器增加了如下功能:   ①同時監控網內所有控製器的丈量參數,實現綜合治理。   ②修改網內各控製器的設定參數。   ③根據各控製器運行參數變化實現係統優化治理。   ④進行曆史數據及圖形的記實,匡助分析,利便查詢。   4 風機治理研究的效果分析   4.1 風機運行節電效果顯著   以安裝了KR-933的第二輪回水場為例,使用KR-933節能控製器的節能效果。 最初現場試用KR-933節能控製器的第三輪回水場,在1993年風機負荷較重的6,7,8,9這4個月內,耗電量與1991,1992年同期比擬,節電量178533kW·h,若以0.45元/(kW·h)計算,這4個月共節約用電費7.92萬元;而第三輪回水場安裝節能控製器的用度隻有4.36萬元,可見投入的用度隻需設備運行幾個月就能收回。   4.2 保證風機安全運行   根據現場經驗,處於完好狀態下的風機,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:不管是否開機,都應近似一條水平的直線。   ③振動曲線:開機狀態下,圍繞一條虛擬的直線作上下窄幅振蕩的不規則曲線。   5 不足之處分析   5.1 大型風機不適合應用KR-933節能控製器   對於大功率少機組風機的輪回水場,因為每開停1台風機,都會對水溫產生很大的影響。因而,應用KR-933風機節能控製器無法正常不亂控製水溫。如第六輪回水場共有3台直徑8.53m、功率160kW的風機,假設安裝風機節能控製器,在設定溫度速率允差。溫度允差、執行周期等參數時,必定產生極大的矛盾,很難選擇出適當的參數值,終極也達不到節能降耗的目的。這種情況下的風機治理,比較適合采用自動變頻調速係統進行控製治理。目前也正在進行這方麵的預備工作。   5.2 KR-939安全控製係統的油位丈量技術還有待改進   目前KR-939安全監控器仍存在不足,其主要題目是油位監測,因為受惡劣前提的影響,較輕易泛起熱絲結垢、滑油含水造成斷絲故障。若探頭檢驗不及時,還需要進行人工上塔巡檢實測。   加強風機的科學現代化治理,還應在現有的基礎上精益求精。
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