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　2016年11年19日，由我公司研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)最大容量燒結(jié)主抽(排)風(fēng)機(jī)專(zhuān)用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在寶鋼集團(tuán)某大型鋼鐵生產(chǎn)基地430m2燒結(jié)新技術(shù)生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)驗(yàn)收，并投入生產(chǎn)運(yùn)行。該項(xiàng)目一次性順利投產(chǎn)成功并穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我公司超大容量高壓變頻技術(shù)應(yīng)用十分成熟，并已從燒結(jié)主抽(排)風(fēng)機(jī)變頻器設(shè)備提供商蛻變成為燒結(jié)主抽(排)風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用解決方案提供商。 　　該燒結(jié)主抽(排)風(fēng)機(jī)專(zhuān)用調(diào)速控制系統(tǒng)由主抽(排)風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)、主抽(排)風(fēng)機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)、超大容量同步機(jī)專(zhuān)用高壓變頻器、高壓變頻器室冷卻系統(tǒng)、無(wú)刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專(zhuān)用勵(lì)磁系統(tǒng)等五個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。 中電易展網(wǎng) 　　本工程選用兩臺(tái)10000kVA容量等級(jí)的ZINVERT型超大功率同步電機(jī)專(zhuān)用變頻器，采用同步電動(dòng)機(jī)專(zhuān)用控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)的精確控制。ZINVERT同步電機(jī)專(zhuān)用變頻器采用精確轉(zhuǎn)速檢測(cè)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)全頻率范圍“飛車(chē)啟動(dòng)&dquo;，目前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,既能滿(mǎn)足電機(jī)的長(zhǎng)期節(jié)能運(yùn)行需要，又具備高壓電機(jī)由變頻運(yùn)行無(wú)擾切換至工頻運(yùn)行的功能。 　　ZINVERT超大容量同步電機(jī)專(zhuān)用變頻器采用10級(jí)功率單元串聯(lián)技術(shù)，設(shè)計(jì)冗余量大，在一級(jí)單元旁路狀態(tài)下，仍可滿(mǎn)載變頻運(yùn)行或?qū)⒇?fù)載無(wú)擾切換至工頻運(yùn)行模式;同時(shí)，采用無(wú)刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專(zhuān)用勵(lì)磁系統(tǒng)，配置兩臺(tái)控制器互為備用(主機(jī)故障時(shí)自動(dòng)切換到備機(jī)運(yùn)行)，保證勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。同時(shí)系統(tǒng)具備恒觸發(fā)角、恒電壓、恒電流、恒功率因數(shù)等多種控制方式，可根據(jù)電機(jī)工作狀態(tài)自動(dòng)切換控制模式，操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。

據(jù)萬(wàn)貫五金機(jī)電網(wǎng)小編了解鼓風(fēng)機(jī)的工作原理是通過(guò)機(jī)體內(nèi)部二轉(zhuǎn)子反方向旋轉(zhuǎn)，由于葉輪相互之間和葉輪與機(jī)體之間只有很小的間隙，當(dāng)其中一轉(zhuǎn)子葉端經(jīng)過(guò)吸入口時(shí)，與殼體之間所捕捉之一定量空氣，自進(jìn)氣腔移送至排氣腔，壓向高壓端，以吸入之狀態(tài)吐出。 　　離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)相似，只是空氣的壓縮過(guò)程通常是經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作葉輪（或稱(chēng)幾級(jí)）在離心力的作用下進(jìn)行的。鼓風(fēng)機(jī)有一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上的葉片帶動(dòng)空氣高速運(yùn)動(dòng)，離心力使空氣在漸開(kāi)線(xiàn)形狀的機(jī)殼內(nèi)，沿著漸開(kāi)線(xiàn)流向風(fēng)機(jī)出口，高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機(jī)殼的中心進(jìn)入補(bǔ)充。 　　單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)的工作原理是：原動(dòng)機(jī)通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，氣流由進(jìn)口軸向進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動(dòng)被加速，然后進(jìn)入擴(kuò)壓腔，改變流動(dòng)方向而減速，這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能（勢(shì)能），使風(fēng)機(jī)出口保持穩(wěn)定壓力。 　　從理論上講，離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力-流量特性曲線(xiàn)是一條直線(xiàn)，但由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦阻力等損失，實(shí)際的壓力與流量特性曲線(xiàn)隨流量的增大而平緩下降，對(duì)應(yīng)的離心風(fēng)機(jī)的功率-流量曲線(xiàn)隨流量的增大而上升。當(dāng)風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)將沿壓力-流量特性曲線(xiàn)移動(dòng)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)，不僅取決于本身的性能，而且取決于系統(tǒng)的特性，當(dāng)管網(wǎng)阻力增大時(shí)，管路性能曲線(xiàn)將變陡。風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的基本原理就是通過(guò)改變風(fēng)機(jī)本身的性能曲線(xiàn)或外部管網(wǎng)特性曲線(xiàn)，以得到所需工況。 　　變頻調(diào)控原理與特性 　　隨著科技的不斷發(fā)展，交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過(guò)新一代全控型電子元件，用變頻器改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式來(lái)進(jìn)行風(fēng)機(jī)流量的控制，可以大幅度減少以往機(jī)械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。 　　變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理： 　　當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2時(shí)，如果采用節(jié)流調(diào)節(jié)法，工況點(diǎn)由A到B，風(fēng)壓增加到H2，軸功率P2下降，但減少的不太多。如果采用變頻調(diào)節(jié)方式，風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)由A到C，可見(jiàn)在滿(mǎn)足同樣風(fēng)量Q2情況下，風(fēng)壓H3將大幅度下降，功率P3隨著顯著減少。節(jié)省的功率損耗△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比。由以上分析可知，變頻調(diào)節(jié)是一種高效的調(diào)節(jié)方式。鼓風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)，不會(huì)產(chǎn)生附加壓力損失，節(jié)能效果顯著，調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍0%～100%，適合調(diào)節(jié)范圍寬，且經(jīng)常處于低負(fù)荷下運(yùn)行的場(chǎng)合。但是，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，風(fēng)量減小時(shí)，風(fēng)壓將發(fā)生很大變化，由風(fēng)機(jī)比例定律：Q1/Q2=(n1/n2），H1/H2=(n1/n2）2，P1/P2=(n1/n2）3 　　鼓風(fēng)機(jī)可知，當(dāng)其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時(shí)，對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)的流量、壓力、軸功率各下降到原來(lái)的1/2、1/4、1/8，這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。根據(jù)變頻調(diào)節(jié)這一特性，對(duì)于在污水處理工藝中，曝氣池始終保持5m正常液位，要求鼓風(fēng)機(jī)在出口壓力恒定的條件下，進(jìn)行大范圍的流量調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)深度較大時(shí)，將會(huì)使風(fēng)壓下降過(guò)大，不能滿(mǎn)足工藝要求。當(dāng)調(diào)節(jié)深度較小時(shí)，則顯示不出其節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，反而使裝置復(fù)雜，一次性投資增高。因此，對(duì)本工程的曝氣池需保持5m液位的工況條件下，采用變頻調(diào)節(jié)方式顯然是不合適的。 　　進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)原理及特性 　　進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置即在鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)入口附近裝設(shè)一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的導(dǎo)葉-進(jìn)口導(dǎo)葉，其作用是使氣流在進(jìn)入葉輪之前發(fā)生旋轉(zhuǎn)，造成扭曲速度。導(dǎo)葉可繞自身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度就意味著變換一個(gè)導(dǎo)葉安裝角，使進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪的氣流方向相應(yīng)改變。 　　進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)風(fēng)量原理 　　當(dāng)導(dǎo)葉安裝角&hea;=0°時(shí)，導(dǎo)葉對(duì)進(jìn)口氣流基本上無(wú)作用，氣流將以徑向流入葉輪葉片。當(dāng)&hea;&g;0°時(shí)，進(jìn)口導(dǎo)葉將使氣流進(jìn)口的絕對(duì)速度沿圓周速度方向偏轉(zhuǎn)&hea;角，同時(shí)對(duì)氣流進(jìn)口的速度有一定的節(jié)流作用，這種預(yù)旋和節(jié)流作用將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)下降，從而使運(yùn)行工況點(diǎn)變化，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)。進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的節(jié)能原理。 　　當(dāng)進(jìn)口導(dǎo)葉安裝角由&hea;1=0°增大為&hea;2或&hea;3時(shí)，運(yùn)行工況點(diǎn)由M1移至M2或M3；流量由Q1減小至Q2或Q3；軸功率由P&pime;1減少至P&pime;2或P&pime;3。用剖面線(xiàn)表示的面積為進(jìn)口導(dǎo)葉比節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)省的功率。在本工程中，曝氣池深度是固定的，鼓風(fēng)機(jī)在保持出口壓力恒定條件下，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，即H=常量，Q=變量時(shí)，管網(wǎng)的特性曲線(xiàn)近似于水平直線(xiàn)，鼓風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，不必借助于改變管網(wǎng)特性曲線(xiàn)，可通過(guò)改變導(dǎo)葉的開(kāi)閉角度，使風(fēng)機(jī)的壓力-流量性能曲線(xiàn)改變，流量的變化是通過(guò)將工況點(diǎn)移動(dòng)到新的改變了的風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)上的方法實(shí)現(xiàn)的。 　　離心風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式，在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可獲得高效率和較寬的性能范圍，在保持出口壓力恒定條件下，工作流量可在50%～100%額定流量范圍內(nèi)變化。調(diào)節(jié)深度愈大、省功愈多。如流量減少到額定流量的60%時(shí)，進(jìn)口導(dǎo)葉方式比進(jìn)口節(jié)流方式節(jié)省功率達(dá)17%之多。此外，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)管理方便，初期投資低。因此，本工程中鼓風(fēng)機(jī)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)流量，顯然是最佳調(diào)節(jié)方式。 　　不同調(diào)控方式的比較 　　盡管變頻調(diào)節(jié)的離心鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)范圍很廣，在節(jié)能上有顯著效果，但用工藝系統(tǒng)中將受到工藝條件限制，調(diào)節(jié)范圍僅為80%～100%，在相對(duì)流量變化不大時(shí)，變頻與導(dǎo)葉兩種調(diào)節(jié)方式消耗功率差別并不大，因此采用變頻調(diào)節(jié)方式，其節(jié)能特長(zhǎng)顯示不出來(lái)，這就失去了選擇它的意義。而選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的鼓風(fēng)機(jī)，在保持出口壓力恒定條件下可以較大范圍調(diào)節(jié)風(fēng)量（50%～100%），以保證污水中溶解氧含量穩(wěn)定，相對(duì)地節(jié)省了能源。所以應(yīng)選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的高速離心風(fēng)機(jī)，作為本工程的設(shè)備選型。同時(shí)，為了更好地體現(xiàn)出節(jié)能效果，對(duì)于大功率的離心風(fēng)機(jī)，還應(yīng)注意配套電機(jī)的選擇，如采用10kV高壓電機(jī)，也有助于降低能耗。