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Unidrive M700 VSD帮助大型电站最大限度提高冷却塔性能并降低维护成本
作者:艾默生
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该电站目前正在使用艾默生CT(Control Techniques)的Unidrive M700变速驱动器,来控制遍及两个塔上的22个冷却塔风机。这种先进的新驱动器更换首次安装于1975年的系统,带来了许多好处。这意味着可以通过改变风机速度来尽量减少低单位负载下的电能使用,消除因缺乏制动系统而产生的风转,尽量减少冬季冻结电势,减轻风机振动而无需从服务中移除,以及消除防止冬季电机过载和夏季低空气输送所需的季节性叶片间距调整。仅叶片间距调整本身就能获得显著的工时节省——电站对此估计的价值为38,000美元每年。

该电站位于美国中大西洋地区,它包含多个天然气和石油点火单元。该电站渴望为其冷却风机实现自动化控制系统——服务这套风机的系统已有40多年历史了。这项改造直接解决了以下问题:

能源和成本降低,而不会影响冷却塔效率

• 要管理能源使用和制冷容量,意味着要不断开关这些200马力的风机启动器,因为它们总是全速运行。能够改变风机转速并因此改变不同负载的冷却速度,这使得所有风机能够以低得多的能源需求运行(最佳的冷却塔效率)。系统只移动排热所需那么多的空气,因此能耗会少很多。

• 要管理单个风机的振动,即使是在有负载需求的时候,也必须要将它们关闭,因此制冷需求很高。能够维持所有风机工作——其中某些减速运行以管理振动,便能在单元发电需要时提供最佳冷却。

• 另一个问题是,由于夏季和冬季月份相关的空气密度差异,需要对风机叶片间距进行人工季节性的更改。仅此每年就需要花费接近480个工时,这对于电站周围更迫切的需求以及叶片间距调整所需的起重机租赁和安全管理来说,是一笔不小的维护资源挪用。

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资产管理和保护

• 风机有一个16英尺长的玻璃纤维/金属驱动轴,用于连接风机齿轮箱和电机。由于没有制动系统,空载风机的自由风转始终是个问题,这有时会产生不好的启动情况,从而引起电机过载,在驱动轴上引起严重扭力,有时还会引起齿轮箱的问题。对于该新系统来说,软启动和预启动制动在M700 VSD中是固有功能。在加入软启动和风机制动后,驱动轴在风机启动过程中受到的峰值扭矩得到了尽可能的降低,同时,有关风转的担忧也荡然无存。电机再也看不到跨线启动器施加的大电流了。

• 冻结和解冻是冷却塔中的一个问题。如果塔的侧面结冰,现有的系统要求风机反向放置,以求解冻冷却塔入口上的重负。结冰会产生非常有害的影响,即不断积累甚至引发塔崩。在寒冷的天气中利用变速功能适当管理气流可以消除过冷,从而防止结冰。除了在最恶劣的气候条件下,这无需再对风机进行反转。

“我们决定审视一下变频驱动器(VFD)解决方案,并最初考虑了三家制造商。”该电力公司的技术顾问Mark Leigh说,“不过,艾默生CT是能够满足我们所需很短项目交付时间的唯一一家机构。就推荐优化解决方案来说,他们在技术上也非常能干。”

艾默生CT带实时以太网功能的Unidrive M700交流驱动器,被安装在该电站的一个电机控制室内,用以控制22个冷却塔风机。这些驱动器为感应电机和永磁电机提供了高性能和灵活的控制。对电站来说最重要的是,新的Unidrive M700对过程具有更多控制。

“在标准的跨线起动器风机电机中,对于固定的最大马力,在固定的速度下——在这个案例中是1750rpm,变量是风机叶片间距和空气密度。”Leigh先生解释说,“相反,在VFD控制的风机电机中,对于固定的最大马力,在固定的风机叶片间距下,变量是速度和空气密度。因此,速度调整不会耗费工时,因为这是由VFD根据200马力上限,即电机和起动器的最大额定值自动完成的。我们估计大约三周可以节省四个工人,即大约480个工时,也即相当于大约38,000美元每年。”

关于艾默生

艾默生(纽约证券交易所代码:EMR)总部位于美国密苏里州的路易斯,是技术与工程领域的全球领导者,为全球工业、商业消费者市场提供创新性解决方案。该公司由五大业务组成:过程管理、工业自动化、网络能源,环境优化技术及商住解决方案。2015财年其销售额达223亿美元。欲知详情,请访问www.emerson.com(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2017-2-1)
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