冷却水塔节能改造 点击：2741 | 回复：7
发表于：2005-12-13 14:31:00
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冷却水塔节能改造自动化控制工程
一、 系统概述
在兰化303厂风机冷却系统中，是由循环水泵实现水资源的循环利用的，经热交换后的热水进入冷却引风设施进行冷却，使其水温降至允许值，然后又重复将冷却水输入凝汽器而循环使用，每台机组配置两台冷却风机，冷却引风量调节由风机投入进行控制，由于季节及昼夜的温度差异，时常出现开一台风机引风不够，开两台风量过大的情况，由于这种原始的调节方法浪费了大量电能和水资源，致使厂用电率高，供电标煤耗高，成本不易降低。
因此选择合适的调速方式控制风机，对循环水进行节能改造成为当务之急。为了进一步节约能源，降低厂用电率，保护环境，简化运行方式，减少转动设备的磨损等，公司决定在风机冷却系统改造中采用兰州康诚公司的变频调速控制系统。
二、 工艺描述
变频器以优良的性能，正越来越多地应用在工业控制系统中，其精确的速度控制性能、小的起动电流、显著的节能效果，而受到各行业的欢迎。
在兰化303厂风机冷却系统中，采用了两台110KW西门子变频器带动两台90KW风机，在冷却系统的出水口加一温度传感器，传感器的温度信号送到一台智能型温度调节器，温度调节器本身带有PID调节功能机模拟量、开关量输出功能。调节器的模拟量信号及开关量信号可分别送到两台变频器及PLC。模拟量信号控制变频器运行频率，PLC控制系统运行状态。通过对PLC编程，可实现开环、闭环控制、运行状态转换、故障检测、超限报警、延时开停机等。
变频调速系统进入PLC控制系统，变频器需要提供给PLC的开关量输出包括故障报警（变压器超温、单元柜风机故障、控制电源掉电、控制器故障、单元故障、模拟信号断线等）；PLC需要提供给变频器的模拟量有：1路4～20mA的电流源输出，作为变频器的转速给定值，即变频器需要运行的转速。
在此基础上，经过一段时间的积累，可将不同负荷和温度下的给定值绘制成曲线，定出安全的上、下限，制成调速专用算法，进行控制运算后反馈给变频器，变频器通过比较转速输出量与PLC速度给定之间的大小，自动调节电动机的转速，实现风机的转速自动控制。
系统自动运行时，运行速度由温度调节器根据出水口温度，输出4～20mA模拟量来控制。变频器运行40分钟后，出水口温度仍高于调节器设定的上限值，PLC自动给出起动另一台变频器的命令，速度仍然由温度调节器来控制。变频器再运行40分钟后，出水口温度仍然高于调节器设定的上限值，PLC将给出温度超限报警信号，同时高温指示灯亮，提示操作人员进行紧急处理。
三、 使用后的效果
本系统自2002年投入使用以来，运行效果良好，经济效益可观，主要表现在以下几方面：
〈1〉 设备能耗减少，节电效果明显，年运行时间7200*2*90*20% =259200KWH 经测试按平均电费0.60元/KW计费，年节电达16万元。
〈2〉 在满负荷全年运行至50%负荷全年运行情况下，公司全年节约电费均可达38万元左右。另外，系列变频器功率因数可达0.95以上，大于电机功率因数0.82，减少大量无功。并且实现电机软启动，可避免因大电流启动冲击造成对电机绝缘的影响，减少电机维护量，节约检修维护费用，同时电机寿命大幅度延长。
〈3〉 实现了在控制中心集中控制，系统维护量减少，免维护，大大降低了操作工人的工作量，普遍较好，收到好的使用效果。
四、 结束语
冷却变频装置节能效果明显，采用变频调速后，实现了风机的软启动，延长风机的寿命，也减少了管道的振动与磨损；总之，冷却变频调速控制系统在改造中应用是相当成功的。该系列变频调速控制系统的先进性、可靠性已得到许多工业应用的证实。辅机设备推广和采用变频调速技术，不仅可以取得相当显著的节能效果，是各厂、矿节能降耗的一个有效的途径，而且也得到国家产业政策的支持，代表了今后各行业节能技改的方向，目前越来越多的人员对此都已形成广泛共识。
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