基于 SK6402變頻驅(qū)動(dòng)器的混煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

精品文檔-下載后可編輯基于SK6402變頻驅(qū)動(dòng)器的混煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)1引言

我們國(guó)家早倡導(dǎo)搞動(dòng)力配煤的是原物資部，在物資部的倡導(dǎo)下，各發(fā)煤站、儲(chǔ)煤廠都開(kāi)始把各地買來(lái)的煤進(jìn)行混配。隨著煤炭?jī)r(jià)格的市場(chǎng)化和物資部的撤銷，煤炭生產(chǎn)廠和客戶端開(kāi)始直接接觸，當(dāng)年的很多配煤生產(chǎn)線慢慢萎縮了。市場(chǎng)放開(kāi)之后，很多企業(yè)都開(kāi)始從事配煤這個(gè)行業(yè)，但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)都是采取粗放的配煤方式，不夠精細(xì)。技術(shù)含量低，混配出來(lái)的煤炭質(zhì)量和穩(wěn)定性就差，煤炭的不均勻性決定了取樣難度比較大，混配的誤差也就比較大。

動(dòng)力配煤的目標(biāo)就是把一些低質(zhì)的煤和一些優(yōu)質(zhì)的煤進(jìn)行混配，以達(dá)到接近所需要的配置要求。以電廠為例，如果煤炭的發(fā)熱溫度過(guò)高，就會(huì)損耗設(shè)備；一旦發(fā)熱溫度達(dá)不到要求，設(shè)備的工作效率就上不去。出于這樣的考慮，把一些低質(zhì)的、不大符合電廠設(shè)計(jì)要求的煤炭和發(fā)熱量超出電廠設(shè)計(jì)要求的優(yōu)質(zhì)煤炭進(jìn)行混配，以接近設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，取得的燃燒效果，這就是"動(dòng)力配煤".動(dòng)力配煤在中國(guó)很早就提出來(lái)了，但總體上來(lái)說(shuō)技術(shù)還比較粗放。.它雖然具有其組分煤的某些特征，但其綜合性能已有所改變，實(shí)際上是人為加工而成的一種新的"煤種".動(dòng)力配煤的基本原理就是利用各種煤在性質(zhì)上的差異，相互"取長(zhǎng)補(bǔ)短",發(fā)揮各煤種的優(yōu)點(diǎn)，終使配出的混合煤在綜合性能上達(dá)到"性能"以滿足用戶要求。

對(duì)于工業(yè)發(fā)電鍋爐的發(fā)電用煤，如果煤炭的發(fā)熱溫度過(guò)高，設(shè)備的工作效率就上不去。出于這樣的考慮，把一些低質(zhì)的、不大符合電廠設(shè)計(jì)要求的煤炭和發(fā)熱量超出電廠設(shè)計(jì)要求的優(yōu)質(zhì)煤炭進(jìn)行混配，以接近設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，取得的燃燒效果，這就是"動(dòng)力配煤".動(dòng)力配煤的目標(biāo)就是把一些低質(zhì)的煤和一些優(yōu)質(zhì)的煤進(jìn)行混配，以達(dá)到接近所需要的配置要求。把不同的煤裝到不同的筒倉(cāng)，按照用戶的要求和不同煤源提出適當(dāng)?shù)呐涿悍桨?，通過(guò)高科技的裝備很容易就能實(shí)現(xiàn)這些方案，而且配煤比較，穩(wěn)定性好，能夠滿足用戶的要求。而且中港印的配煤項(xiàng)目主要使用發(fā)熱量比較高、硫分比較高的煤和印尼煤進(jìn)行混配，印尼煤是低灰低硫低發(fā)熱量高水分的煤，屬于比較年輕的煤炭。目前，我國(guó)沿海地區(qū)電廠所需要的發(fā)熱量通常比印尼煤的發(fā)熱量要高，因此需要和我國(guó)高熱量的煤炭相混配。國(guó)內(nèi)煤炭的硫分比高，但發(fā)熱量也高，因此和印尼煤相混配后能夠達(dá)到既提高熱量又能降低硫分的目的。

2配煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

動(dòng)力配煤很早就提出來(lái)了，但總體上來(lái)說(shuō)技術(shù)還比較粗放。隨著煤炭?jī)r(jià)格的市場(chǎng)化，煤炭生產(chǎn)廠和客戶端開(kāi)始直接接觸，很多企業(yè)都開(kāi)始從事配煤行業(yè)，但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)都是采取粗放的配煤方式，不夠精細(xì)。技術(shù)含量低，混配出來(lái)的煤炭質(zhì)量和穩(wěn)定性就差，煤炭的不均勻性決定了取樣難度比較大，混配的誤差也就比較大。

2.1工藝原理

工業(yè)煤炭混配配煤通常使用多倉(cāng)混煤系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定的比例實(shí)現(xiàn)混合控制使得煤倉(cāng)的煤

混合在一起。該系統(tǒng)設(shè)備包括6臺(tái)筒倉(cāng)，每個(gè)筒倉(cāng)可容納9000噸煤，按照用戶的要求和不同煤源提出適當(dāng)?shù)呐涿悍桨?，通過(guò)PLC自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)配煤比例穩(wěn)定控制，滿足用戶的要求。自動(dòng)化配煤的關(guān)鍵是各個(gè)煤倉(cāng)的出煤量控制，基于艾默生CT公司的CommanderSK系列變頻驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)化混煤系統(tǒng)如圖1所示。

（1）系統(tǒng)要求：筒倉(cāng)出煤量為160T/h~1600T/h,相對(duì)應(yīng)的電機(jī)速度為3~50HZ.

（2）驅(qū)動(dòng)器參數(shù)：SK6402為矢量控制驅(qū)動(dòng)器，額定電壓380~480V，額定輸出電流210A,可在150%過(guò)載電流下運(yùn)行60S,額定功率110KW,輸出頻率0~1500HZ.

（3）電機(jī)參數(shù)：額定功率90KW;3P;額定電壓400V;額定電流95.3A;額定速度1475RPM;功率因數(shù)0.89.

2.2電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)是由變頻驅(qū)動(dòng)器和PLC系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)。艾默生CT變頻驅(qū)動(dòng)器用來(lái)驅(qū)動(dòng)筒倉(cāng)下端的刮刀電機(jī)，旋轉(zhuǎn)的刮刀將筒倉(cāng)的煤排出筒倉(cāng)，通過(guò)調(diào)整煤倉(cāng)出煤刮刀轉(zhuǎn)速來(lái)控制出煤量。各個(gè)筒倉(cāng)內(nèi)裝有不同需求的煤，當(dāng)刮刀旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒倉(cāng)內(nèi)的煤將會(huì)從出煤口排出，落在同一傳送皮帶上進(jìn)行混合之后，成品煤將直接送到貨船上運(yùn)送出港。

圖1混煤機(jī)原理示意圖

2.3SK6402變頻驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用設(shè)計(jì)

艾默生CT公司做為世界著名的直交流驅(qū)動(dòng)器制造商，隸屬美國(guó)艾默生電氣集團(tuán)。SK6402型110/132kWAC400V3Phase變頻驅(qū)動(dòng)器屬于艾默生CT公司的交流高性能矢量控制驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品CommanderSK系列，SK6402配置相應(yīng)的選件與整合使用完成變頻控制，節(jié)約設(shè)計(jì)和使用成本。高性能矢量控制驅(qū)動(dòng)；150%持續(xù)過(guò)載60秒；內(nèi)置濾波器可斷開(kāi)并再重新恢復(fù)；可選件與SP系列變頻驅(qū)動(dòng)器通用；電壓220V和380V可選，功率涵括0.25kW-110kW范圍。

CommanderSK系列變頻驅(qū)動(dòng)器SK6402變頻驅(qū)動(dòng)器電氣原理如圖2所示。因?yàn)樽冾l驅(qū)動(dòng)器同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，因此在設(shè)置參數(shù)時(shí)需注意電機(jī)電流需設(shè)為兩臺(tái)電機(jī)的電流之和，即190.6A,不選用矢量控制而是選用V/F控制模式。

圖2SK6402原理接線圖

2.4低速大轉(zhuǎn)矩變頻系統(tǒng)調(diào)試

（1）堵轉(zhuǎn)故障現(xiàn)象。該混煤機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由刮刀將煤排除筒倉(cāng)。因?yàn)槊簤K大小不均勻，或者由于天氣原因造成的潮濕等情況，刮刀受力不均勻，這導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載不穩(wěn)定，電流在90~120A范圍內(nèi)波動(dòng)，當(dāng)電機(jī)以低速運(yùn)行時(shí)，如果負(fù)載過(guò)大，導(dǎo)致刮刀卡住，驅(qū)動(dòng)器輸出電流過(guò)大，驅(qū)動(dòng)器將自動(dòng)對(duì)電流進(jìn)行限制，降低電流大小。如果任其發(fā)展，驅(qū)動(dòng)器將顯示"OVL.d",對(duì)過(guò)載電流進(jìn)行積分累計(jì)，直至出現(xiàn)"It.AC"過(guò)流報(bào)警故障，致使系統(tǒng)停產(chǎn)。

圖3電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)監(jiān)測(cè)到的波形

（2）堵轉(zhuǎn)原因分析。由于我們采用V/F控制模式驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)低頻運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出的電壓較低，受電動(dòng)定子繞組電阻所引起壓降影響，無(wú)法給電機(jī)提供足夠的扭矩輸出。

圖4驅(qū)動(dòng)器輸出的V-F曲線

（3）堵轉(zhuǎn)問(wèn)題解決。針對(duì)這種情況，我們需要增大電壓提升以補(bǔ)償啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，具體參數(shù)設(shè)置可通過(guò)監(jiān)測(cè)電流、電機(jī)速度波形選出較佳曲線來(lái)確定。經(jīng)過(guò)調(diào)整電壓提升值，系統(tǒng)在低頻下能夠正常運(yùn)行，圖5為監(jiān)測(cè)到的電流、電機(jī)速度曲線。電流穩(wěn)定在90~120A之間，速度曲線穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期目的。

圖5正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)到的波形

3結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)要求電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低頻運(yùn)行，此項(xiàng)要求應(yīng)用到了SK6402的低頻輸出額定扭矩的能力，SK系列驅(qū)動(dòng)器可以在1HZ到電機(jī)額