煤氣加壓羅茨鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造控制方案

羅茨風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造方法實(shí)例能耗對(duì)比： 煤氣加壓羅茨風(fēng)機(jī)與離心式增壓風(fēng)機(jī)的區(qū)別視頻講解 停?。?！，下面是給機(jī)器人看的，您看到這里就可以了，采購(gòu)風(fēng)機(jī)請(qǐng)直接撥打15066131928

為了充分保證煤氣加壓系統(tǒng)的可靠性，變頻器加裝了工頻旁路裝置，兩臺(tái)煤氣加壓機(jī)現(xiàn)有的控制設(shè)備和運(yùn)行方式仍將保留，控制回路上設(shè)計(jì)工頻/變頻運(yùn)行切換選擇，工/變頻選擇由人工切換操作，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)煤氣加壓機(jī)在工頻或變頻運(yùn)行。

通過目前已有的DCS系統(tǒng)可顯示變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。操作方面，有遠(yuǎn)程控制和本地控制2種控制的方式，這2種控制方式可提高系統(tǒng)的安全性能。變頻器內(nèi)置PLC，用于柜體內(nèi)開關(guān)信號(hào)的邏輯處理，以及與現(xiàn)場(chǎng)各種操作信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)（如RS-485）的協(xié)調(diào)，并且可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)展控制開關(guān)量，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。

該用戶采用兩臺(tái)JD-BP37-315F（315kW/6kV）高壓變頻器分別控制兩臺(tái)煤氣加壓機(jī)，高壓變頻器設(shè)備安裝在風(fēng)機(jī)值班室內(nèi)，原高壓柜至電機(jī)的高壓電纜用做改造時(shí)電機(jī)至變頻器連接電纜，變頻器至高壓柜電纜重新敷設(shè)，同時(shí)敷設(shè)集控室至高壓變頻器的控制電纜用于變頻器的遠(yuǎn)程控制，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制調(diào)節(jié)及信號(hào)反饋。此外還需敷設(shè)一根高壓柜至變頻器的控制電纜，用于高壓柜合閘允許和高壓柜緊急分閘控制。

兩臺(tái)高壓變頻器主回路控制方式相同，以A煤氣加壓機(jī)主回路控制為例說明， 旁路柜中，共有3個(gè)高壓隔離開關(guān)，為了確保不向1#變頻器輸出端反送電，K2與K3采用電磁互鎖操動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁互鎖。當(dāng)K1、K3閉合，K2斷開時(shí)，A煤氣加壓機(jī)變頻運(yùn)行；當(dāng)K1、K3斷開，K2閉合時(shí)，A煤氣加壓機(jī)工頻運(yùn)行，此時(shí)變頻器從高壓中隔離出來(lái)，便于檢修、維護(hù)和調(diào)試。

旁路柜必須與上級(jí)高壓斷路器DL連鎖，DL合閘時(shí)，絕對(duì)不允許操作旁路隔離開關(guān)與變頻器輸出隔離開關(guān)，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操作人員和設(shè)備的安全。 故障分閘：將1#變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘?hào)與旁路柜“變頻投入”信號(hào)串聯(lián)后，并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。在變頻投入狀態(tài)下，當(dāng)1#變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，分?jǐn)?#變頻器高壓輸入；旁路投入狀態(tài)下，變頻器故障分閘無(wú)效。

保護(hù)：保持原有對(duì)電機(jī)的保護(hù)及其整定值不變。6壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)原理、PID設(shè)定

由于該公司需要對(duì)煤氣壓力進(jìn)行控制，因此采用壓力閉環(huán)控制，測(cè)量元件為壓力傳感器，將它安裝在羅茨鼓風(fēng)機(jī)出氣口的官道上，Vi為需設(shè)定壓力值，壓力傳感器測(cè)量壓力V作為輸出量，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。變頻器通過采集測(cè)量V與用戶給定值Vi進(jìn)行比較和運(yùn)算，通過內(nèi)置PID進(jìn)行調(diào)整，將結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)送至變頻器，直至達(dá)到給定液位的給定值Vi。

（1）在PID控制中，P系數(shù)加大，可以加快調(diào)節(jié)速度。但如果過大，系統(tǒng)容易因超調(diào)而震蕩。若P太小，又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。P可正可負(fù)。如果比例系數(shù)為正，那么該回路為正作用回路；如果比例系數(shù)為負(fù)，那么該回路為反作用回路。本變頻器P設(shè)定為0.5。 （2）積分I的作用主要是消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。但過強(qiáng)的積分作用使閉環(huán)系統(tǒng)超調(diào)加大。所以在調(diào)節(jié)過程初期，應(yīng)減弱積分作用，防止產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象；而到過程后期，應(yīng)適當(dāng)增強(qiáng)積分作用，以提高控制精度。本變頻器I設(shè)定為15.0。 風(fēng)光高壓變頻器內(nèi)置PID功能，其中PID結(jié)構(gòu)參數(shù)具有以下選擇方式： 0：比例PID控制只比例增益起作用； 1：積分PID控制只積分增益起作用； 2：比例+積分PID控制比例增益和積分增益同時(shí)起作用； 3：比例+積分+微分PID控制比例增益、積分增益和微分增益同時(shí)起作用。 本變頻器PID結(jié)構(gòu)功能選擇2，比例+積分PID控制比例增益和積分增益同時(shí)起作用，完全可以滿足壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制要求，不需要設(shè)定微分參數(shù)。 原系統(tǒng)改為變頻調(diào)速系統(tǒng)以后，有一些問題需要重新設(shè)定。如：放風(fēng)閥的壓力設(shè)定，未改造前的原工頻運(yùn)行，放風(fēng)閥的壓力為5kPa，也就是當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)后級(jí)的氣壓達(dá)到5kPa以上時(shí)，才開啟放風(fēng)閥，排泄出多余的煤氣。由于羅茨風(fēng)機(jī)的工作特點(diǎn)，必須把進(jìn)風(fēng)閥門進(jìn)入的氣體完全打出去，當(dāng)后級(jí)的氣壓較高時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)負(fù)荷較重，電機(jī)電流已經(jīng)超過額定值較多，變頻器控制方式采用矢量控制，下限頻率設(shè)定為20Hz。經(jīng)過與客戶溝通后，正常煤氣加壓壓力為3kPa左右，基本滿足正常生產(chǎn)需要。這樣煤氣加壓系統(tǒng)可以進(jìn)一步降低消耗。

A、B煤氣加壓機(jī)變頻節(jié)電改造后，2015年7月中旬，正式投入生產(chǎn)，至今運(yùn)行正常。系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的效果：實(shí)施變頻改造后，煤氣加壓站總用電量有明顯下降，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)，改善了設(shè)備的運(yùn)行工況，極大地減輕了羅茨風(fēng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)供配電系統(tǒng)的沖擊。為了對(duì)比變頻改造節(jié)能情況，對(duì)工頻、變頻相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了一周統(tǒng)計(jì)，以A煤氣加壓機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)為例。 改造后，A煤氣加壓機(jī)的節(jié)電率為：（209.30-145.99）/209.30=30.25%，該設(shè)備年運(yùn)行時(shí)間300天，每天運(yùn)行 24h。按0.51元/kW?h計(jì)算，年節(jié)省電費(fèi)： （209.30-145.99）kW×24h×300d×0.51元/kW?h =232474.6元。

除了節(jié)能效果顯著外，還具有以下效果： （1）維護(hù)量減少。采用變頻調(diào)速后，大部分時(shí)間里，羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速大大低于額定轉(zhuǎn)速。由于加壓機(jī)啟動(dòng)緩慢及轉(zhuǎn)速的降低，減少了風(fēng)機(jī)的零部件密封、軸承的磨損，相應(yīng)地延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的壽命。 （2）工作強(qiáng)度降低。改造后采用壓力閉環(huán)控制，就不用調(diào)節(jié)放風(fēng)閥，操作工作由手動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)、監(jiān)控，完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的無(wú)人操作，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （3）現(xiàn)場(chǎng)噪音大大降低，有效改善現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境，運(yùn)行人員反映良好；便于實(shí)現(xiàn)煤氣加壓站機(jī)組控制系統(tǒng)自動(dòng)化管理。

經(jīng)過變頻改造后，煤氣加壓機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟軟停，不僅大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且使整個(gè)工藝流程更穩(wěn)定，達(dá)到了較好的節(jié)能效果。隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的越來(lái)越重視，企業(yè)通過各種措施降低生產(chǎn)成本，其中變頻技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適應(yīng)了國(guó)家建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的潮流。

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