變頻調(diào)速技術(shù)在火電廠化水自動加藥系統(tǒng)的應(yīng)用

1、變頻調(diào)速技術(shù)在火電廠化水自動加藥系統(tǒng)的應(yīng)用摘要:介紹變頻調(diào)速技術(shù)在火電廠化水自動加藥系統(tǒng)應(yīng)用，著重討論加藥泵變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方案。關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速系統(tǒng)加藥控制1引言隨著變頻技術(shù)的開展和成熟。變頻器以其明顯節(jié)能效果、高可靠性、較高功率因數(shù)及效率，以及優(yōu)良調(diào)速特性、操作簡單、啟動電流孝機械振動和磨損較少、保護功能完善、容易實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)等諸多優(yōu)點，成為當(dāng)今電氣拖動系統(tǒng)的佼佼者。電廠自動加藥系統(tǒng)已廣泛采用變頻調(diào)速技術(shù)取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)。而直流調(diào)速存在:電機造價高、可靠性差、維護量大、壽命短、能耗大等問題。2火電廠化水自動加藥變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹(1)化水自動加藥泵是用來為化水提供加藥的動力設(shè)備。化水

2、加藥計量泵無論是柱(活)塞式，還是隔膜式、都是容積往復(fù)式泵。工作過程:活塞1在泵缸2內(nèi)作往復(fù)運動來吸入和排出液體。當(dāng)活塞1開始自極左端位置向右挪動時，工作室3的容積逐漸擴大，室內(nèi)壓力降低，流體頂開吸水閥4，進入活塞1所讓出的空間，直到活塞1挪動到極右端為止，此過程為泵的吸水過程。當(dāng)活塞1從右端開始向左端挪動時，充滿泵的流體受擠壓，將吸水閥4關(guān)閉，并翻開壓水閥5而排出，此過程為泵的壓水過程?；钊粩嗤鶑?fù)運動，泵的吸水與壓水過程就不斷地交替進展。泵的驅(qū)動電機就交替工作在驅(qū)動(電動)和制動(發(fā)電)狀態(tài)，加藥變頻調(diào)速系統(tǒng)有其特殊性。(2)電廠化水加藥泵電機變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹調(diào)速系統(tǒng)由化學(xué)監(jiān)測儀表檢測工藝

3、系統(tǒng)參數(shù)，送入調(diào)節(jié)器與設(shè)定值比較，進展pi調(diào)節(jié)運算，其輸出反響給變頻器控制轉(zhuǎn)速，到達調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的目的。采用冗余操作控制方式，即系統(tǒng)配置了智能手操器?；詣蛹铀幾冾l調(diào)速系統(tǒng)范圍隨著化學(xué)監(jiān)測表計的成熟，電廠現(xiàn)已經(jīng)用到:ph表、si表、na表、電導(dǎo)儀、酸堿濃度、濁度儀、聯(lián)氨表等。在聯(lián)氨、氨、磷酸鹽、二甲基酮肟、混凝計等自動加藥系統(tǒng)均可采用變頻調(diào)速。3加藥裝置的電氣接線方式根據(jù)加藥設(shè)備有“一箱二泵、“二箱二泵、“二箱三泵、“二箱四泵等類型，即至少有三個以上電機為一組，而加藥泵一般為兩個。加藥電機一般互相備用。4加藥變頻調(diào)速系統(tǒng)方案(1)電氣接線:可采用上述方案。如“一拖一，不帶工頻旁路方案，此方案

4、應(yīng)用多，如在井岡山化水加藥系統(tǒng)、德州化水加藥系統(tǒng)的應(yīng)用?；螂姍C和泵采用一備二冗余方案，即接線方案3，以節(jié)約投資。(2)控制原理:由于化水系統(tǒng)如今一般采用pl程控系統(tǒng)，隨著pl技術(shù)的開展?；瘜W(xué)自動加藥系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制，一般在pl內(nèi)完成常規(guī)pid運算或高級控制規(guī)律，如模糊協(xié)調(diào)控制。利用熱工一次測量元件，在化水pl程控系統(tǒng)中，將采集工藝系統(tǒng)的溫度、壓力、ph值以及溶解氧、na+、si2+等參數(shù)的變化值，轉(zhuǎn)換成4-20a的速度給定指令信號，反響給變頻器。變頻器通過比較轉(zhuǎn)速輸出量與pl程控速度給定之間的大小，自動調(diào)節(jié)加藥泵電動機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)加藥計量的轉(zhuǎn)速自動控制，到達保證系統(tǒng)工藝參數(shù)在正常范圍內(nèi)變化的目的

5、。變頻器輸出的模擬量、干接點信號全部進入pl系統(tǒng)，形成閉環(huán)控制，同時實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)鎖功能。系統(tǒng)設(shè)有就地和遠方兩種控制途徑。就地控制是在變頻器處通過變頻器面板進展操作或應(yīng)急處理。遠方控制是在控制室內(nèi)進展。遠方控制方式分為兩種工作方式:一種方式為遠方手動方式。在這種工作方式下，操作員通過化水程控pl系統(tǒng)的rt手動給定信號，調(diào)節(jié)變頻器。另一種方式為遠方自動方式。在這種工作方式下，轉(zhuǎn)速給定是在pl系統(tǒng)中進展調(diào)節(jié)運算的，輸出給變頻器，調(diào)節(jié)加藥泵的速度，使系統(tǒng)參數(shù)跟隨給定值變化。保護配置:變頻器內(nèi)保護齊全，有運行中開門、冷卻風(fēng)扇停運、變頻器過熱、輸入電壓過低、負載超速、功率單元異常(通常異常、過壓、過負荷等)

6、、接地等各種類型保護，完全具備對自身及電動機的保護功能。因此，變頻器電源開關(guān)保護裝置可以不變(電流速斷及接地保護)。信號接口:變頻器送給pl的模擬量為:電動機轉(zhuǎn)速;干接點有:變頻器運行、故障、控制電源消失、功率單元旁路運行，共4個量。pl系統(tǒng)送到變頻器的模擬量為轉(zhuǎn)速給定指令;干接點為遠方啟停。變頻器送到控制室操作臺有變頻器緊急停機、復(fù)位兩個干接點。保護行為:當(dāng)變頻器故障，控制電源消失或按下緊急停機按鈕時，變頻器輸入電源開關(guān)跳閘，切斷電源，同時參與化水程控大聯(lián)鎖。機組運行過程中，由于各種原因發(fā)生電源切換，會造成控制電源消失。為了防止因此將變頻器停電，在變頻器內(nèi)部增加了控制電源消失保護經(jīng)過短時間(

7、1in)內(nèi)延時動作跳電源開關(guān)的邏輯。自檢閉鎖:電源開關(guān)合閘初期，變頻器存在10秒以內(nèi)的自檢查過程，此時變頻器自認為處于故障狀態(tài)，發(fā)出電源開關(guān)跳閘指令。因此，需要在變頻器或pl系統(tǒng)控制邏輯中增加一段延時(10秒)，躲開自檢查過程，確保電源開關(guān)合閘。由于變頻器集成有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，井岡山化水加藥控制系統(tǒng)利用此技術(shù)，通過pl的遠程站形式、利用雙絞線與變頻器總線適配器來完成上述各項控制，而變頻器作為系統(tǒng)的智能終端。這種方式非常節(jié)省電纜。4自動加藥變頻調(diào)速系統(tǒng)的特殊性由于加藥泵為往復(fù)式容積泵，不同于一般泵。泵電機帶偏心輪運轉(zhuǎn)，電機的負載變化較大。一旦變頻器輸出頻率上升到一定值后，由于電機轉(zhuǎn)速的增加，其工作電流

8、也增加，偏心輪慣性也在增加。實際上偏心輪(泵)運行的每個周期，電機交替運行在電動和發(fā)電狀態(tài)。而當(dāng)運行在發(fā)電狀態(tài)時，其能量會回饋到變頻器的直流側(cè)。通過現(xiàn)場測量，直流過壓可高達900多伏，此時變頻器發(fā)出直流過壓及過流報警、以致停機或毀壞變頻器。這種情況曾在某電廠出現(xiàn)過。如今一般設(shè)計時，需要在變頻器直流側(cè)增加直流輾波器、制動電阻或加大變頻器容量，并設(shè)計“防止失速功能，以及進展轉(zhuǎn)矩補償和轉(zhuǎn)差補償功能。由于加藥泵的容量、泵電機容量較小，電機容量為0.4k以下，根據(jù)變頻器直接連接在大容量電源變壓器上時，由于會有尖峰電流流過變頻器而可能引致變頻器損壞，需要在變頻器輸入回路加裝a電抗器。5化水自動加藥變頻調(diào)速工程施行建議(1)根據(jù)實際需要，選擇變頻調(diào)速方案。(2)自動加藥變頻器的應(yīng)用，需要注意:諧波成分引起的線纜集膚電阻、泵