当前位置:首页 >  专题图片
变频器在供暖设备中的应用
作者:秦皇岛市发茂电力安装有限公司 李建            来源:             发布时间: 2011-07-08
     打印
    秦皇岛开发区动力公司引进变频技术和自控技术对原有动力系统进行改造,达到节能降耗的目的。
   动力公司是秦皇岛开发区供暖服务单位,供暖面积逐年巨增。原来的供暖设备采用的是传统工频起动及运行(一种速度下运行),这种系统不仅对电网冲击大,影响设备寿命,而且不能调节负荷、能耗大。鉴于这种情况,动力公司投入资金对老设备进行改造更新并引入变频和自控技术。
    供暖系统的构成及工作原理
    供暖系统的生产系统可分为燃料输送系统、燃烧系统、除灰系统及水循环系统等。燃料输送系统由振动给煤机、胶带机、振动筛、破碎机、煤闸板及炉排等组成,煤经过粉碎之后输送到炉排之上进行燃烧;燃烧系统由鼓风机、引风机、除尘机及除渣机等组成,鼓风机将空气吹入炉膛提供足够的氧气使煤充分燃烧,燃烧后的烟气由引风机经过除尘之后排出,燃烧后的煤渣由除渣机排出;水循环系统由锅炉循环泵、补水泵及盐泵等组成,网络循环水经过循环泵加压进入到锅炉加热后到各换热站进行热交换,采暖回水通过循环泵送回到锅炉,系统循环过程中损失的水由补水泵补充软化水。
    网络循环泵将网络循环水送到锅炉和锅炉循环水进行热交换,网络循环水再送到各个换热站。采暖回水又通过循环泵送到换热器再进行热交换。如此循环下去。如果循环水在循环过程中发生丢失,补水系统自动起动,自动跟踪二次回水管的压力变化而变化,最后维持系统平衡。
    可以看出,供暖换热系统的工作过程是一个不断地进行热交换的能量传递过程。在这里,循环水系统是能量的主要传递者。
    供暖设备变频节能改造原理
    原系统就是通过电动机带动定量循环泵来提供循环水的动力。电动机直接接市电一直以工频运行,循环泵输出流量也就无法随着供暖负荷的变化而变化,始终保持恒定的流量。当需要调节供暖负荷而调节流量时,通常采用开大阀门或关小阀门来调节,由于温度是个滞后参数,调节周期长,且难于调好。况且在阀门上产生了附加损失,浪费了大量能源。
    对循环水系统进行变频的改造正是基于以上原因。改造后的系统,能够根据室外温度传感器,加上PLC控制器处理,通过变频器适时适量地控制循环泵电动机的转速来调节循环泵的输出流量,满足供暖负荷要求。这就使电动机在整个负荷和变化过程当中的能量消耗降到最小程度。再有,应用变频器还能提高系统的功率因数,减少电动机的无功损耗,并提高供电效率和供电质量。综上所述,不难看出,对原供暖换热系统进行变频节能改造带来巨大的节能效果。
    原有供暖电气设备变频节能改造方案
    对原系统进行变频改造时,为确保安全可靠性,对原系统电控设备尽量不作变动。另外,保留循环泵电动机运行回路,增加控制电路,保证用户可以方便地进行工频和变频运行的切换。
    1)变频器采用ABB ACS-550系列,此类变频器有其独特的节能降耗、变频调速、可编程多操作模式、保护功能完善等特点。特别在供水、供风方面的应用最经济、最有特色。
    该系统有手动和自动两种变频功能和一种工频功能。设立两种工作模式,安全系数大。在变频模式下,手动时,可以人为随意给定频率,控制循环泵的输出流量,调节供暖温度。自动时,变频器和PLC进行通信,PLC根据室外温度传感器和二次供回水温度传感器传上来的信号进行处理,按照供热要求给变频器发出控制指令,控制电动机转速调节循环泵输出流量,从而达到调节温度的目的。在变频器出故障时,可手动切换到工频运行,保证继续供热不停产。
    对于补水系统,采用自励补水和变频器补水相结合。平时,自励调节阀投入,若系统失水低于二次回水管网设定点压力时,自励调节阀自动调节,进行补水。又若自励调节阀故障,或水源不足;补水变频器自动起动,自动跟踪二次回水管网压力。补水变频器使用的是闭环系统,采用的是PID调节,传感器是压力传感器,安装于二次回水管网中。这是比较常用的方案,不再陈述。
    原换热站变频节能改造实例
    碧水园换热站地板机组,循环泵采用两台18.5kW电动机拖动。改造前,两台泵都是采用工频运行。因为地板采暖二次供水温度不宜过高,通常小于65℃。所以,总是采用开大或关小阀门的办法来调节温度。调节周期长,效果不显著。改造后,变频调节电动机转速来改变循环泵的流量,既节能又调温,效果很好。通过大量时间的观察和记录,变频器大部分工作在35~45Hz之间。下面是此机组改造前后耗能情况对照表。
    <IMG=S20110105600201>
    表  工频工作与变频节能改造后耗电情况对照表
    供暖换热系统采用变频器技术和自控技术,可实现电动机的软起动,起动平滑无冲击。这样一方面可以减少起动时对电动机和电网的冲击,既保护了电动机,延长其使用寿命;另一方面调速变流量,达到了调节温度的目的;更重要的是节约了能源。和工频运行相比可节能40%~50%。
 
电气设计与工程应用高级技术论坛
汉诺威工业博览会:世界领先的工...
2018年汉诺威工业博览会:工...
CeMAT 2018 — 世界...
电气设计与工程应用高级技术论坛
同心谋发展 合力创未来
——访西门子(中国)有限公司执行副总裁...
沿专业化之路不断前行
访沪光集团有限公司董事长蒋元华电力变压...
以专业和远见 稳步前行
 访霍斯利机械(徐州)有限公...
车联网引发网络承载变革
深圳市委常委、市委统战部部长张...
美科学家发明机器人清漏油 将在...
IDC机器人设计赛登陆中国
研祥AFC系统为世博保驾护航
排行测试数据5
排行测试数据3
排行测试数据2
排行测试数据4
排行测试数据1
网站导航 | 法律声明 | 广告报价 | 关于我们 | 联系方式 | 工作人员登录 | 留言 | 问卷 | 培训 | 高级搜索
Copyright 2010 电气时代网 All Rights Reserved 版权所有
  传真:010-68994786  邮编:100037   地址:北京市百万庄大街22号电气时代杂志社   邮箱:root@eage.com.cn
网站技术支持:北京海市经纬网络技术开发有限公司
京ICP证100778号