风机型号:Y4-73NO28F; 风量:474300m3/h; 风压:4040Pa;
电动机型号:Y1000-8/1180; 功率:1000kW; 电压:6000V;电流:129A; 转速:748r/min。
送风机及配套电动机有关参数为:
风机型号:G4-73NO22F; 风量:257000m3/h; 风压:6492Pa;
电动机型号:JSQ1512-6; 功率:780kW; 电压:6000V; 电流:94A; 转速:985r/min。根据设计，单台风机能带锅炉85%的负荷，根据运行方式的要求，每台炉的2台引风机和2台送风机同时运行，设计出力的裕度为70%，风量靠风挡板进行调节。为在现有情况下实现锅炉燃烧的优化控制，要求风门挡板调节灵活，燃料量及热量反馈准确，这就要求使风机的运行曲线尽可能的与工艺曲线吻合，以达到在现有条件下节能的目的。但由于风挡板运行时间长，故障率高，调节延迟，线性差，加之挡板节流产生压力损失和两台风机同时运行时“大马拉小车”的现象，造成锅炉送、吸风系统大量能源浪费。利用变频调速技术，通过其对风机转速的控制，改变风机特性曲线，灵活方便的实现对风量的调节，减少了由于挡板节流阻力产生的能量损失。由于转速降低，根据流体力学基本原理的P∝n3，即功率消耗按转速3次方规律下降，所以耗电量大大降低。
目前广泛采用的高压电动机变频调速技术主要有：高-低-高压型、高-中压型、高-高压型、多重化等多种形式，在此我们选用罗宾康GEN Ⅲ型完美无谐波高压变频调速装置。选择该型号变频器主要是基于以下原因：A、采用完美无谐波高压变频调速技术，可以不加任何滤波器就能满足供电部门对电流、电压失真造成的对电网的谐波污染＜4%的要求；B、采用18单元变频器，每相中的单元都是串联的，因而输出波形为近于完美的正弦波，噪音低，发热低，不会引起电动机的转矩脉动，对电动机无特殊要求，适用于国产电动机；C、其采用的模块化设计，维修简单，一旦功率单元出现故障，维修更换简单，尤其是其快速旁路设计，使得任一单元出现故障情况下，可通过快速旁路降额运行，可大大提高运行的可靠性；D、由于采用二极管整流，在整个调速范围内功率因数可达0.95以上；E、由于是电压源型变频器，且拥有大量电容，对电网变化的承受能力好，电压波动范围宽；F、它很好的解决了共模电压等问题。
节电效果评价。甲侧送风机、乙侧吸风机倒至变频方式运行，风机出口截流挡板开度均为100%，完全利用变频调速装置调节风量和风压。我们现在进行节电效果测试评价。锅炉甲侧吸风机、乙侧送风机采用工频运行，出口截流风挡板开度基本固定在30～35%，以运行一周为例，计算运行时间为168小时，以前工频运行同时间所耗电量为46200+54560=100760KWH，现在变频运行所耗电量为19360+19920=39280KWH，由此节电量为100760-39280=61480KWH，平均每小时节电功率为61480KWH/168H= 366KW。利用变频调速装置对送、吸风机压力、风量控制与利用工频，依靠风档板调节相比较，前者调节过程平滑且灵活可靠，解决了风挡板线性差、调节延迟的问题，为锅炉运行燃烧调整创造了有利条件。同时，大大降低了风机档板故障率，减小了工人的劳动强度，提高了设备的运行周期。风机采用变频调速装置后，其风机启动平滑，改变了以往电动机全压启动对电机造成的冲击，减少了电动机鼠笼经常断条的问题；同时，由于采取变频运行，对轴瓦温度及温升降低了10℃。因此，采用变频调速后，降低了电动机故障率，延长了电动机的使用寿命，使电动机的检维修费用得到大幅度降低。 现阶段，国家电力供应缺口较大，供需矛盾十分突出，在加快电力建设速度的同时，作为在我国国民经济仍占主导地位国有大中型企业，依靠科技进步，加大节电力度，最大限度降低电力消耗，对缓解电力供需紧张局面，有着不可忽视的作用。同时企业也获得了良好的经济效益，成为企业节能降耗一新的亮点。三、与工业发展相适应的变频器发展 变频器被称为“工业维生素”，它在节能降耗和提高自动化水平方面有着显著成效。凡是有电机且需要调速的地方就需要使用变频器。“变频器的技术含量极高，1台顶级的变频器其价值相当于1台奔驰轿车。而在中国，变频器市场的采购额大约在50亿元，且以每年30%的速度增长。在国外，从1968年以丹佛斯VLT5作为世界上第一代大批量生产的AC变频器面世，现在变频器的发展已经很成熟了，但在中国的发展却是从上世纪七八十年代起步，到了90年代才有国内厂家生产，成为首批从事变频器产业的企业，大陆希望创立的森兰变频器就是其中之一。 目前，国内变频调速系统的研究非常活跃，但是在产业化方面还不是很理想，市场的大部分还是被国外公司所占据。因此，为了加快国内变频调速系统的发展，就需要对国际变频调速技术的发展趋势和国内的市场需求有一个全面的了解。随着计算机技术的发展，无论是生产还是生活当中，人民对数字化信息的依赖程度越来越高。如果说计算机是大脑，网络是神经，那么电机传动系统就是骨骼和肌肉。它们之间的完美结合才是现代产业发展方向。为了使交流调速系统与信息系统紧密结合，同时也为了提高交流调速系统自身的性能，必须使交流调速系统实现全数字化控制。当前，研究较多的大功率变频电路有：A、交-交变频器采用晶闸管作为主功率器件，在轧机和矿井卷扬机传动方面有很大的需求。晶闸管的最大优点就是开关功率大（可达5000V/5000A），适合于大容量交流电机调速系统。同时，大功率晶闸管的生产和技术功能技术相当成熟，通过与现代交流电机控制理论的数字化结合，将具有较强的竞争力。但是交-交变频器也存在一些固有缺点：调速范围小，当电源为50Hz时，最大输出频率不超过20Hz；另一方面，功率因数低、谐波污染大，因此需要同时进行无功补偿和谐波治理。 B、双馈交流变频调速系统的变频器功率小、功率因数可调、系统可靠性较高，因此近来受到了许多研究人员的重视。由于变频器的功率只占电机容量的25%，因此可以大大降低系统的成本。但是，双馈交流变频调速系统中的电机需要专门设计，不能使用普通的异步电机；而且受变频器容量和调速范围的限制，不具备软起动的能力。
V/f恒定、速度开环控制的通用变频调速系统和滑差频率速度闭环控制系统，基本上解决了异步电机平滑调速的问题。然而，当生产机械对调速系统的动静态性能提出更高要求时，上述系统还是比直流调速系统略逊一筹。原因在于，其系统控制的规律是从异步电机稳态等效电路和稳态转矩公式出发推导出稳态值控制，完全不考虑过渡过程，系统在稳定性、起动及低速时转矩动态响应等方面的性能尚不能令人满意。考虑到异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统，很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩，但若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标，利用从静止坐标系到旋转坐标系之间的变换，则可以把定子电流中励磁电流分量与转矩电流分量变成标量独立开来，进行分别控制。这样，通过坐标变换重建的电动机模型就可等效为一台直流电动机，从而可象直流电动机那样进行快速的转矩和磁通控制即矢量控制。 和矢量控制不同，直接转矩控制屏弃了解耦的思想，取消了旋转坐标变换，简单地通过检测电机定子电压和电流，借助瞬时空间矢量理论计算电机的磁链和转矩，并根据与给定值比较所得差值，实现磁链和转矩的直接控制。尽管矢量控制与直接转矩控制使交流调速系统的性能有了较大的提高，但是还有许多领域有待研究：A、磁通的准确估计或观测；B、无速度传感器的控制方法；C、电机参数的在线辨识；D、极低转速包括零速下的电机控制；E、电压重构与死区补偿策略；F、多电平逆变器的高性能控制策略。 在交流调速的研究与制造过程中，硬件的设计与组装占了相当大的比重。电机制造以及调速装置的制造需要大批的技术熟练工人，对人员的素质有一定要求。而国外相关产业的人工成本相对较高，在近十年内，交流调速的制造业有可能向发展中国家转移。对中国来说，这也是一个机遇，如果我们抓住这个机会，再利用本身的市场有利条件，有可能在我国形成交流调速系统的制造业中心，使我国工业上一个新的台阶。需要注意的是发达国家在高技术领域是不会轻易放弃的，他们非常注意核心技术及软件的保护和保密，为此，必须加大该领域的科研与开发的力度。四、变频器的常见问题及解决方案 采用变频器驱动的电动机系统，因其节能效果显著、调节方便维护简单，而在工业中得到广泛应用，在人们享受它便捷的同时，变频器带来的干扰问题受到越来越多的技术人员关注。常常也因为机械、电气、控制等的故障而引发变频器的报警，甚至荡机。此节中我重点论述一下谐波和驱动电路损坏问题。1. 谐波的产生及其处理
变频器就是利用这一原理将50Hz的工频电通过整流和逆变转换为频率可调方向的交流电源。变频器输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，这些都是由非线性原件组成的，在开断过程中，其输入端和输出端都会产生高次谐波。另外变频器输入端的谐波还会通过输入电源线对公用电网产生影响。在电力电子装置大量应用以后，电力电子装置成为最主要的谐波源。 变频器输入侧产生谐波机理：对于变频器而言，只要是电源侧有整流回路的，都将产生因非线性引起的谐波。以三相桥整流电路为例，交流电网电压为一正弦波，交流输入电流波形为方波，对于这个波形，按傅氏级数可分解为基波和各次谐波，通常含有6m±1(m=1,2,…)次谐波，其中高次谐波干扰电网。单个基波与几个高次谐波组合一起被称为畸波，如图十所示。
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