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冷却塔风机节能控制器的研究

来源: 发布日期: 2011-02-12 15:27:38 点击次数: 4848

    冷却塔风机是循环水系统的核心设备,就循环水设备管理情况看,无论是从设备的数量、维修工作量、耗电量等哪个方面来讲,冷却塔风机都占有很大比重。风机台数占车间设备总量的57%,维修工时占总量的60%,电耗占总量的22%。如何在节能降耗、减少劳动力的情况下来保证设备的长周期运行,必然要应用先进的科学技术及管理方法[2]。自 1993年开始,笔者单位与中科院工程热物理所合作,共同研制开发了风机节能自控和安全自控2套监测系统,即“KR-933型风机节能控制器”、“KR- 939型风机安全运行监控器”。目前该系统已经在循环水车间得到了全面应用,并取得了理想的效果。    提出风机节能控制管理的目的,是实现风机运行闭环自动控制。根据生产的需要预先设定供水温度,由气候气象环境对水温的影响、系统换热条件的改变对水温的影响,用温感探头的实测值及时反应出来,最终通过调控降温设备的能耗来稳定供水温度,实现自控节能。

    通常认为,“变频调速技术”是完成上述过程的理想方法。但变频调速技术在循环水冷却塔风机控制上的运用存在如下局限性和缺陷:

    ①“变频调速技术”可以做到很高的控温精度,但这在循环冷却水系统却不很重要。
    ②变频器自身的能量损耗(平均运行效率不足90%)影响节能效果。
    ③变速运行造成风扇叶片攻角改变(迎风角),风机脱离工作点运行使效率降低。
    ④电机脱离额定转速的低速运行,以及转速、扭矩、功耗之间的非线性关系,也使电机的运行效率大为降低。
    ⑤变频调速系统价格较为昂贵(每千瓦1000元左右),新建工程和老设备改造都需较大投入。
    ⑥设计上还必需考虑变频调速器运行在某些特定转速时的破坏性共振问题,和变频调速器产生强电磁污染对其它仪表的干扰等问题。

    我们根据冷却塔风机往往是以多台并联的机群形式工作,为此提出了根据测量供水温度的变化,自动调节风机的开、停机数量达到控温节能的目的。

    这是一种简单易行、费用低廉的控制方法,但它又有别于常规的PID模拟调节方式。它是一种单变量离散控制闭环调节系统,既要保证有一定的控温精度,又不允许风机频繁启停;既要保证风机能单台工作,又要求多台风机在时间和启停次数上平衡运行。

    针对冷却塔风机控制管理中实际遇到的问题,我们提出了“温度测量范围”、“测量精度”、“显示分辩率”、“测量上下限”、‘测量校准值”、“执行周期”、 “温度允差”、“温度速率允差”等共18项基本设计要求进行研发制作,并于1993年3月首次在第三循环水场风机现场试用,该系统命名为“KR-933风机智能控制器”。
 

文章出自http://www.lxlqt.com/news-nid-90.html