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　　節(jié)能降耗資源綜合利用是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎，也是企業(yè)增加利潤推行清潔生產(chǎn)的主要途徑。鋼鐵企業(yè)利用剩余煤氣實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，就是保護環(huán)境節(jié)約能源的有效方法。

　　但是，在實現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電廠內，仍然存在著個節(jié)能運行的問，鍋爐鼓引風機調速方案的確定，就是其中較為典型的實例。本文試通過鍋爐風機調速節(jié)能的探討，提出筆者的看法，以期達到拋磚引玉的目的。

　　1發(fā)電廠鍋爐風機調速節(jié)能運行的必要性煤氣發(fā)電廠中鍋爐風機是主要的輔機設備，拖動風機運行的電動機具有高壓大功率的特點，其電能消耗在廠用電指標中所占比重很大，若能降低風機電機的電能消耗對降低廠用電指標提高經(jīng)濟效益具有重要意義。

　　鋼鐵企業(yè)中，由于原燃料的變化及工藝制度維護管理的需要，用于發(fā)電廠的煤氣量是經(jīng)常波動爐風機的負荷發(fā)生變化。過去調節(jié)風機負荷的辦法以采用擋風板節(jié)流調節(jié)為多，使大量的電能白白浪費在增大的局部阻力上。

　　另外，由于從發(fā)電機組的額定發(fā)電負荷到汽輪機的輸出功率鍋爐的蒸汽量風機的風量拖動風機的電動機的額定功率，每步都存在設計裕量，因此即使有足夠的煤氣量使發(fā)電機組滿負荷運行，也需要適當調節(jié)擋風板以滿足鍋爐對風量的要求。

　　由此可煤氣發(fā)電廠的鍋爐風機在正常運行時都需要調節(jié)風量，這就有必要選用合適的電動機調速方式，使風機節(jié)能經(jīng)濟運行。

　　2選擇鍋爐風機調速經(jīng)濟運行的原則選用鍋爐風機的調速方式應從安全性經(jīng)濟性和技術性3方面綜合考慮。

　　2.1安全性鍋爐風機是發(fā)電機組安全運行的個重要環(huán)節(jié)。選擇鍋爐風機調速方式必須以安全性為前提，而調速產(chǎn)品的安全性包括主動安全性和被動安全性。

　　主動安全性是指如何采用先進合理的技術方案優(yōu)質的元器件和先進合理的生產(chǎn)工藝來保證調速產(chǎn)品本身的運行安全性。

　　被動安全性是指當調速產(chǎn)品運行的環(huán)境發(fā)生故障時，必須有預備措施保證鍋爐和發(fā)電機組運行而不發(fā)生停機事故。環(huán)境故障主要包括以下幾個方面調速控制裝置的控制電源發(fā)生故障；電動機所使用的高壓電源故障，系統(tǒng)實施了高壓電源自動切換的緊急措施；003系統(tǒng)的轉速控制信號發(fā)生階躍變化；調速控制裝置自身故障。當發(fā)生這些故障時，調速系統(tǒng)應具備將電動機轉入全速運行的功能，而不允許將電動機停車，并且當從調速運行轉入全速運行中應該具備滿足系統(tǒng)要求的時間間隔。

　　2.2經(jīng)濟性調速產(chǎn)品的經(jīng)濟性包括兩個方面節(jié)電效果電動機的調速方式分為高效調速方式和耗能型調速方式，采用現(xiàn)代電力電子技術的高壓變頻調速和內反饋串級調速等都屬于高效調速方式，而液力耦合器調速電磁調速等屬于耗能型調速方式，在常規(guī)的負荷變化范圍內，般高效調速方式與耗能型調速方式的節(jié)電效果相差50左右。

　　設備造價在滿足風機調速性能要求的前提下，應選擇設備造價相對低廉的調速方式，以降低設備投資回收期。

　　2.3技術性技術性是指調速方式是否采用了先進的技術，技術性與安全性和經(jīng)濟性又是相關的，只有采用了先進技術，才能保證調速產(chǎn)品的安全性和節(jié)電效果。

　　3內反饋串級調速的系統(tǒng)構成及調速原理內反饋串級調速系統(tǒng)由內反饋串級調速電機和與之配套使用的控制裝置組成。

　　內反饋串級調速電機是在國家標準系列繞線型感應電動機的定子上增設了套繞向和節(jié)距與定子繞組相同的相對稱繞組，稱為調節(jié)繞組，而將原來的定子繞組稱為主繞組，為保證合理的磁負荷，適當加長電機定轉子鐵芯，以保證有效的鐵面積不變。因此其相同規(guī)格具有相同或相近的安裝尺寸，結構相似。

　　內反饋串級調速屬繞線型感應電機轉子串附加電勢進行調速的理論范疇，該附加電勢就是由調節(jié)繞組從主繞組感應過來的電勢所提供的，通過變流系統(tǒng)將該電勢串入電機的轉子繞組，改變其串入電勢的大小即可實現(xiàn)調速。內反饋串級調速系統(tǒng)如由電力電子技術理論可知，經(jīng)全橋整流后的直流電壓為其中5為轉子感應電勢，20為轉子開路電勢為轉差率。

　　經(jīng)全橋逆變器有源逆變前的直流電壓為其中3為調節(jié)繞組的線電壓小為逆變角。

　　這樣，改變逆變角即可改變串入電勢的大小。并進步推得3和2，只與電網(wǎng)電壓和制造參數(shù)有關，對于已制成的內反饋串級調速電動機而言，當電網(wǎng)電壓恒定時3和2，為常數(shù)，由此可，通過改變逆變角3即可改變轉差率3實現(xiàn)調速。

　　同時，調節(jié)繞組吸收轉子的轉差功率，并通過與轉子旋轉磁場相互作用而產(chǎn)生正向的拖動轉矩，這就使電機從電網(wǎng)吸收的有功功率減少，主繞組的有功電流隨轉速正比變化，達到調速節(jié)能的目的。

　　內反饋串級調速系統(tǒng)裝有內補償裝置，它在調速電機調節(jié)繞組側進行補償，抵消變流系統(tǒng)產(chǎn)生的無功分量，直接改善電機的功率因數(shù)，并具有濾除諧波的功能。

　　4高壓內反饋串級調速與其他調速方式的鍋爐的鼓引風機要用相匹配的電動機帶動，但電動機各種調速方式的調速效率是不同的。根據(jù)調速效率的高低可將電動機調速分為高效調速方級調速高壓變頻調速傳統(tǒng)串級調速和變極調速；低效調速方式包括液力耦合器調速電磁調速液態(tài)電阻調速等。根據(jù)有級調速和無級調速來分變極調速為有級調速，內反饋串級調速高壓變頻調速傳統(tǒng)串級調速液力耦合器調速電磁調速液態(tài)電阻調速均為無級調速?，F(xiàn)就內反饋串級調速與高壓變頻調速傳統(tǒng)串級調速液力耦合器調速3種常用的調速方法比較如下。

　　4.1與高壓變頻調速的比較高壓變頻調速系統(tǒng)簡2，內反饋串級調速系統(tǒng)簡3.

　　高壓變頻調速系統(tǒng)由臺高壓鼠籠型電動機臺隔離變壓器和臺變頻器組成。通過電力半導體器件改變高壓電動機定子繞組所接電源的頻率來實現(xiàn)調速。適用所有恒轉矩和遞減轉矩負載。

　　高壓變頻調速必須有干式隔離變壓器，此干式變壓器除增加系統(tǒng)成本外，也給系統(tǒng)的安全運行帶來隱患，在實踐中有燒毀干式隔離變壓器的報道；內反饋串級調速沒有隔離變壓器。

　　高壓變頻調速器接于高壓電源與電機定子繞組之間，控制的最大容量為電機的額定容量，而且必須處理耐壓問。因此高壓變頻調速器的造價很高，體積龐大，維護較困難；而內反饋串級調速控制裝置接于電機的轉子繞組和調節(jié)繞組之間，耐壓問容易處理，且控制的容量為從轉子繞組取出的容量而不是電機的額定容量，對于風機類負載，此容量最大僅為電機額定容量的半。故對于控制相同容量的電機來說，內反饋串級調速控制裝置的容量僅為高壓變頻器容量的半，因而內反饋串級調速控制裝置的造價較低，體積較小，便于維護。

　　3在變頻器故障時，若要使電動機轉入全速運行工頻下運行，還需增加旁路裝置，這不僅需要增加投資，而且切換時間較長；而在內反饋串級調速控制裝置故障時，其調速系統(tǒng)可做到將電動機自動轉入全速運行工頻下運行。

　　內反饋串級調速控制裝置與高壓變頻器主要由電力半導體器件構成，裝置本身的效率相當約9798，但由于在控制相同容量的高壓電機時，內反饋串級調速控制裝置所控制的容量僅為高壓變頻器所控制容量的半，因而其能量損耗僅為高壓變頻器的半，調速效率比高壓變頻器的調速效率要高。5，若考慮到隔離變壓器的損耗，高壓變頻調速的效率還會低些。

　　內反饋串級調速與高壓變頻調速均具有平滑無級調速性能，但高壓變頻器調速范圍更大調速精度更高用于乳制生產(chǎn)線極為合適。然而對于風機類負載，負載本身特性決定其調速范圍不需太大50100的調速范圍足夠，對調速精度要求不高。另外煤氣鍋爐的保安負荷般在額定出力的50左右，因此，對于風機調速，高壓變頻調速的調速性能顯得過剩。

　　器啟動方式，具有啟動轉矩大，啟動電流小的特點，對于轉動慣量較大的風機負載能很快啟動；而高壓變頻調速具有軟啟動特性，啟動電流可以從零開始，但這是以犧牲啟動轉矩為代價的，對于轉動慣量較大的風機負載，啟動時間較長。

　　因此，內反饋串級調速與高壓變頻調速相比具有造價低體積小效率相對較高的優(yōu)點和調速范圍不大調速精度不高的缺點。對于風機來說，高壓變頻調速的性能沒有得到充分的利用，也不是很經(jīng)濟。

　　4.2與傳統(tǒng)的串級調速比較傳統(tǒng)的串級調速是將普通的繞線型感應電機的轉差功率從電機轉子引出，并通過變流系統(tǒng)的變換后，再經(jīng)逆變變壓器和高壓操作柜送回電網(wǎng)，4.由于逆變變壓器是集中繞組，對諧波的抑制能力不如內反饋串級調速電機的調節(jié)繞組其短距和分布作用對空間諧波有很強的抑制能力，因此其諧波污染大；由于沒有內補償系統(tǒng)，功率因數(shù)低，逆變變壓器的容量約為電機額定容量的半，且體積大，成本高。與內反饋串級調速相比，內反饋串級調速的調速性能更好，而且取消了逆變變壓器及其附屬設備的設備費用和設備占地，使整個調速系統(tǒng)結構更簡單更緊湊，具有更高的效率和更好的安全性。

　　4.3與液力偶合器調速比較液力偶合器調速屬耗能型調速方式，有如下缺點在調速過程中有滑差損耗，該損耗最大可達電機額定功率的14.8；軸向長度較大，必須改變電機基礎；故障時不能轉換到全速運行。盡管該調速方綜上所述，內反饋串級調速的50100調速范圍完全能夠滿足風機的調速節(jié)能運行，屬高效調速方式，而且設備造價較低。實踐明，般13年即可通過節(jié)電效益回收全部設備投資，是符合我國國情的拖動大中型風機調速節(jié)能運行的較為理想5工程實例某鋼鐵廠自備電站有臺利用高爐煤氣發(fā)電75100，其發(fā)電量也隨之變化，原來采用擋風板來調節(jié)風量，造成大量電能浪費。2001年月對該發(fā)電機組鍋爐送風機和引風機采用了內反饋串級調速產(chǎn)品進行調速節(jié)能改造，并成功實現(xiàn)了與，3系統(tǒng)的接口，于同年12月投入運行。改造前后的年度電耗統(tǒng)計1.

　　引風機耗電量送風機耗電量鍋爐年耗電量單耗改造前改造后節(jié)電率由1可以看出，改造后節(jié)電效果明顯，經(jīng)濟效益顯著。

　　設備經(jīng)過近兩年運行考驗，運行安全穩(wěn)定，維護方便。

　　6結論高壓內反饋串級調速是種高效率的調速方95+100，具有優(yōu)良的性能價格比，技術先進，經(jīng)濟適用，安全可靠，節(jié)電效果顯著，適合于電廠鍋爐風機調速節(jié)能運行。

　　王勵濤。內反饋串級調速技術在電廠的應用刀。中國電力，王勵濤。高壓內反饋串級調速在風機水泵調速節(jié)能運行中上接第10頁屬度用空格分開。如果隸屬度為零，則在隸屬度字段中不涉及，計算時自動視為零，以減小建庫工作量。

　　5小結機器聯(lián)想技術與般數(shù)據(jù)庫技術相比，有較高因此非常適用于計算機輔助機械功能原理設計系統(tǒng)。本文提出的機器聯(lián)想方法，已成功應用于中南林學院青年教師科研基金項目計算機輔助機械功能原理設計系統(tǒng)研究中，證明是可行的。