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            新科瑞變頻器在供熱系統中的應用及行業分析
            日期: 2018-11-08
            瀏覽次數: 168

              2018立冬已過,冬季正式來臨,北方某些地方已經開始大雪紛飛。在北方,鍋爐供暖關系到千家萬戶的日常工作和生活。尤其是大片集中供熱系統中,對恒壓恒溫控制及可靠性要求高。新科瑞c500-z中壓變頻器系列(功率范圍:45kW~800kW)可滿足鍋爐大功率風機水泵的需求,成熟的技術和穩定的生產工藝,確保了產品的可靠性和穩定性。

              下圖是新科瑞400kw變頻器在山東某市供熱有限公司項目的應用現場圖片:

              

            新科瑞變頻器在供熱系統中的應用及行業分析


              中國是一個高速發展中的發展中國家,獨特的國家狀況要求我們國家的城市化率保持在一個較高的水平上,同時,在較快的實行城市化率保持在一個較高的水平上,同時,在較快的實行城市化的同時不能造成環境的污染,并且在城市中大力推行節能技術,在這種大背景下,中國北方地區的冬季采暖問題上大力推廣集中供熱的技術。

              集中供熱通常是指熱源廠(發電廠或者大型鍋爐房)通過城市高溫熱管道將熱水送至各居民小區,企業中的換熱站,在換熱站內,高溫管道中的熱水與供熱用戶室內暖氣片的熱水管通過換熱器交換熱量。經過換熱后,二次網中熱水流入各熱用戶。

              熱源廠、換熱站的鍋爐鼓、引風機、補水泵、循環水泵往往是耗能大戶,如果采用直接啟動或普通軟啟動器啟動,由于不能調速運行,所以往往需要用閥門進行節流控制,造成了能源浪費。如果采用變頻調速的方法,雖然初期采購成本高一些,但是由于變頻調速的節能特點,在當今全世界范圍內能源緊缺的形勢下,變頻器具有很好的推廣價值。

              1、變頻器的選型方法

              選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。生產機械分為3中類型:恒轉矩負載、恒功率負載、風機水泵負載。集中供熱行業大部分負載屬于風機水泵負載,例如鍋爐送、引風機、循環水泵、換熱站循環水泵等。在各種風機、水泵、油泵中,隨葉輪的轉動,空氣或液體在介質一定的速度范圍內所產生的阻力大致與速度平方成正比。隨著速轉的減小,轉矩按轉速的平方減小。這種負載所需的功率與速度的三次方成正比。

              當所需風量、流量變化時,利用變頻器通過調速的方式來調節風量、流量,可以大幅度的節約電能,由于高速時所需功率隨轉速增長過快,與速度的三次方成正比,所以通常不應使風機、泵類負載在工頻一下運行。

              電動機在拖動這類負載時,應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據,電機的額定功率只能作為參考。另外,應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機的功率因素和效率變壞。因此用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較,電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時,應考慮到這種情況,適當留有余量,以防止溫升過高,影響電動機的使用壽命。

              此外,還須注意以下幾點:

              (1)變頻器若要長電纜運行時,此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

              (2)選擇變頻器時,一定要注意其防護等級是否與現場的情況相匹配。否則到現場的灰塵、水會影響變頻器的長久運行。

              (3)關于進線電抗器的選擇,一般廠家介紹電抗器的選擇標準時,往往要求計算系統的短路容量,實際上經常因為缺少參數而導致這個值無法計算。所以,一般情況下還是加上進線電抗器較為妥當,一來對變頻器是個保護,二來也可以減小諧波對周圍設備的影響。變頻器生產廠家一般都同時生產變頻器裝置和變頻器柜機,如果選用柜機產品,一定要根據實際需要選擇好需要的附件,例如操作面板、電抗器,甚至接線端子排等都是作為附件或選件供貨,如果不提前約定選好,供貨以后再增加就困難了。如果選用變頻器裝置,就要和成套商約定成柜的標準,包括進線開關、接觸器、控制按鈕、指示燈等的品牌,還要按照變頻器特點選擇電抗器、操作面板等。

              2、變頻器的調試

              在風機水泵的變頻器應用中,一般功能不太復雜,所以調試也簡單?,F在變頻器生產廠家較多,品牌也較多,但是調試步驟都大同小異,只是叫法不太一樣。一般來說,新變頻器進行調試應該包括幾個步驟。

              首先,拿到變頻器后應該先進行工廠復位操作,將參數復位到出廠缺省設置,做到心里有底,以防萬一有人動過參數,避免不必要的失誤。

              其次,為了使變頻器參數適應所對應的電動機,應該按照產品說明書的步驟對電機進行參數設置和電動機辨識。參數設置是將電機銘牌數據輸入變頻器;電動機辨識需要啟動變頻器,由變頻器進行電動機的參數計算和測量。如果用到矢量控制,好需要進行調節器的自動優化。需要注意的是,辨識是需要將電機同風機、水泵等負載脫開的。

              做完上述工作后,就需要對其進行功能設置,例如啟??刂?、調速給定以及反饋信號的設置等等。將上述工作一一做好,就可以投入運行了。

              3、變頻器的使用維護注意事項

              集中供熱行業的特點非常明顯,通常每年停機檢修時間較長。為了安全穩定運行,保證可靠供暖,變頻器的使用維護方面需要多加注意。

              首先,變頻器的安裝位置切記要遠離有可能出現淋水的地方。例如,不要把變頻器安裝在水管的下面,因為水管的表面有可能結露。禁止把變頻器安裝在濕度過大和有可能出現結露的地方。

              如果變頻器的存放時間超過2年后進行安裝,您必須對其中的電容器重新進行處理。

              在每年投運之前,一定要檢查變頻器是否具備送電條件,尤其防止經過夏天停運造成的潮濕。還有留意鼠患,查看電纜等部位是否有老鼠咬過。

              在檢修時,可以按照下述步驟進行:

              (1)環境狀況:環境溫度、濕度、腐蝕性氣體,油霧,導電粉塵等;

              (2)主回路電壓,控制電路電壓是否正常;

              (3)主回路接線端子接觸是否良好,有無松動,過熱跡象;

              (4)主回路接線端子與接地端子間電阻;

              (5)柜內母排有無移位現象,是否有異物,線路表皮有無破損,裂縫,劣化,變色等;

              (6)端子排有無脫落,損傷,修飾;

              (7)電容器組有無漏液,破損,膨脹,安全閥是否突出;

              (8)整流與逆變模塊有無短路,斷路,裂縫或變色;

              (9)預充電阻有無變色,破裂,斷裂;

              (10)撥動風機轉動是否靈活,是否有異響,異常震動;

              (11)電路板元件有無相碰,線路板有無銹蝕,有無集塵;

              (12)操作面板有無變淡缺劃現象;

              (13)電動機及電纜的接線端子是否松動,過熱現象,對地的絕緣電阻;

              (14)裝置運行時是否有異常聲響,異常震動,異味味道及異常溫升;

              (15)裝置運行時變壓器及電抗器是否有異常聲響,異常味道及異常溫升;

              (16)裝置運行時風機是否有異常聲響,異常震動。風量是否足。(風機有使用壽命);

              (17)裝置運行時電動機是否有異常聲響,異常味道及異常溫升,異常震動;

              (18)停機后是否有凝露現象,若有,一定不能上電及運行。需配加熱裝置或空調。

              4、關于變頻器的節能

              目前我國北方供熱期變為五個月,在較為暖和的月份,實際是有節能空間的。

              風機、水泵的負載特性屬于平方轉矩型,其性能參數的變化遵循比例定律:流量與轉速的一次方成正比;壓頭(揚程)與轉速的二次方成正比;軸功率與轉速的三次方成正比。

              當通過降低電機轉速調節流量時,可以大幅降低電機輸出功率,達到節能的目的。

              但在實際應用中,由于風機(水泵)受系統參數及運行工況限制,不能簡單套用比例定律估斷節能效果,應將實際工況轉化成相似的工況后,再用比例定律計算。在節能效果的考核方面,除考慮變頻調速節約能源外,還需要綜合考慮應用變頻器的綜合經濟效益。應用變頻器后,抵消除供水系統中的水錘效應,從而延長水泵、管路、閥門的使用壽命。采用變頻調速后,生產機械在運行過程中的平均轉速下降,故磨損減少,壽命延長。而且,有經驗表明,當鍋爐鼓、引風機采用變頻控制,可以使煤燃燒充分,煙囪里不再冒黑煙,并且因為平均轉速降低了,噪音也大為下降。

              5、采用變頻器時市場的要求

              近年來,我國城市建設迅猛發展,在城市的局部拆遷與建設不確定因素增加,低層建筑與高層建筑交錯并存,它們對于供熱介質—熱水的參數要求差別很大,特別是出回水的壓力及補水的壓力,如果達不到各自用戶的要求,將造成一定的社會矛盾,同時,有的開發商開發面積很大,但供熱面積卻是每年增加,特別是第一年供熱面積占總開發面積的比例很低,為此,供熱設備應有較強的可調節性,直流調速設備由于各種原因在熱力工程中不具備使用條件,只有變頻器才能滿足實際需求。

              6、采用變頻器是技術進步的要求

              由于我國的技術進步,各行各業都盡量節約人力,將原先人工的部分工作智能化,傳統的設備無法接受模擬量的自動信號,變頻器的產生解決了這一問題。

              近年來,國家及地方的規范也隨著技術進步不斷提高。所有新建的住宅樓都要求分戶計量,但老住宅卻無法實現分戶計量,試想一下,在一定的區域內,在相同的時段內,新住宅住戶都關閉或調小自家的供熱閥門,舊住宅戶卻無法調節自家的熱水流量,那么,整個的供熱管網將處于失控的狀態。國家越來越將供熱服務商品化,以低成本提供高品質的服務,只能系統被大量運用,傳統的設備不能與之匹配,只能被淘汰。


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