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作者:网 更新时间:2015年10月26日 21:04:51

摘 要:本文主要就集中供热中变频技术的应用作出了深入的分析研究,变频技术在供暖循环系统中可实现软启、软停、调节循环量;在补水系统中可实现恒压补水 ,能有效地减轻系统中启、停机对设备的冲击和频繁操作 ,减少维护 ,提高系统的可靠性和经济性。

关键词:变频技术; 集中供热; 节能降耗
前言
  供热节能是一个系统工程,单从某一个方面下手是无法获得最佳效果的,必须从影响供热能耗的各个环节全盘综合考虑。节能降耗是实现供热可持续发展的关键,因此,应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能政策,加大对供热系统节能的重视力度,并付诸实施。从思想观念上克服和根除以往盲目、无序和随意性的粗放运行摸式,建立科学、合理、高效、安全的运行机制,坚持不懈地做好节能降耗工作,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化。采用变频技术控制供暖循环系统流量, 实现补水系统定压, 不仅较大幅度地提高了系统的可靠性和经济、稳定运行的安全性, 而且减少了因设备启、停冲击下的故障损失和人为频繁操作。它在节电、减少维修、提高供暖质量、经济效益和社会效益及自动化生产等方面发挥着巨大的作用, 因此变频技术将会在供暖行业和其它应用领域中得到广泛的应用, 为节能环保做出应有的贡献。
  一、变频器在集中供暖方面的应用分析研究
  集中供暖是我国目前为实现城市环境保护, 减少冬季区域小锅炉供暖造成的环境污染而实施热电联产的一种供暖方式, 它是通过热电厂汽轮机低压抽汽, 汽换热和水换热供暖的。
  1、变频器在供暖补水系统中的应用。供暖系统的补水控制, 同自来水恒压供水控制系统的原理基本相同, 只是补水量较供水量要小的多, 但恒压这一目的是完全相同的。应用中通常如下配置:一是变频器直接控制电机。这种情况, 变频器属开环运行。利用变频器自身给定值和水泵转速与压力等比这一特性, 使补水泵在某一给定频率下工作, 来实现恒压目的。这种配置的优点是恒压效果非常好, 没有压力波动现象, 变频器输出功率随补水量增减而发生变化; 缺点是由于受变频器给定值的约束, 使泵与变频器的有效出力不能全部发挥出来;二是变频器通过压力变送器调节运行。这种情况, 变频器属闭环控制运行。利用变频器自身 PID调节功能, 实现恒压补水目的。但压力变送器质量的好坏和安装位置的不同, 直接影响系统恒压的实现, 在近几年的运行实践中我们发现, 压力变送器安装在回水母管直线段最为理想, 西门子压力变送器工作较稳定。在变频器的选择中, 变频器有任意频率下休眠功能者为佳, 这样可充分发挥变频器调节功能和节能功能。以丹佛斯变频器为例, 6000 系列的变频器比 2800 系列的变频器效果更好。
  2、变频器在供暖循环系统中的应用。供暖循环系统是将热量以水为载体输送到用户。质、量双调是供暖系统有效节约能源的途径之一, 而其中量调是节能最明显的一个环节。使用变频调速器拖动水泵是最好的办法。根据水泵特性曲线可以看出, 泵送液体流量 Q 需降低时, 若用工频泵, 输出压力 H 必然升高, 对管网的安全性不利。为降低外网压力, 只能通过调节泵后阀门控制流量, 使流体的一部分能量消耗在阀门上,保证阀后输出压力和流量的需求。若使用变频调速器拖动水泵, 可改变电机输出转速 n1变为 n2,使泵流量降低, 而保证其输出压力不变。以上操作, 变频器自身 PID功能完全可实现自动操作。在供暖循环系统中, 使用变频器拖动水泵有以下优点:一是对水泵可实现平稳启动 软启动, 从而减轻冲击电流对设备的损害; 可实现缓慢停车, 从而减轻水锤对水泵、阀门、管件及管道的冲击; 同时可免去开机前关闭出水阀, 开机后再打开出水阀这一频繁操作;二是利用变频器 PID 功能和其数字量、模拟量输入功能, 可实现对供水压力、回水温度和室外温度进行循环流量的调节, 达到节约热量、电量的目的。使供暖工作实现能源的经济、合理使用, 减少由于能源消耗造成的环境污染;三是在 PIC 和网络服务器的配合下, 可实现程序控制, 可视化界面操作和网络控制, 使分散性的各供热系统成为一个整体, 根据各自系统的需求, 实现供热大系统的按需分配, 经济、稳定运行;四是由于变频器自身特性, 对供电系统无功需求极少, 功率因数接近 1, 因此供电系统可取消无功补偿措施, 达到减少网损的目的。
    二、使用变频器后的明显效果分析研究
  1、供控电设计方面。由于变频器是集控制, 拖动和保护于一体的一个电力器件, 其可靠性和功能性都比较完善, 在供控电设计方面, 变频器对外部的要求比较简单, 因此使供控电的设计简单化, 所需供电、配电、控制的电力元器件( 有触点电力器件) 和柜体相应减少。
  2、节能方面。可以一个计算例子来说明使用变频器后的节能效果。一台 30 kW 水泵,对比恒速/ 变流量系统与变频调速器控制的变速/ 变流量系统, 计算出它们一年所需的能耗, 比较结果可以发现, 采用变频调速器后, 系统节能超过了近 33 %。
  三、应用变频的必要性分析研究
  对风机、水泵一类的设备,被广泛应用于企业的各个方面,是电动机拖动的机械设备中应用最为广泛的一类机械。对这类设备的调节,历来的方法是通过调节风门、挡板或阀门的开度来完成。在调节过程中,由于电机的转速是不可变的,因此大部分的能量都消耗在了挡板及阀门上,造成了能量的浪费。变频调速技术的引入使以往的调节方式发生了根本性的变化。电动机的速度由原来的不可变,变为可变,电动机可以根据实际需求量实时的调节转速,加之这一类负载电动机的轴功率输出p与电动机转速n的立方成正比,因此可以获得巨大的节能效果。
    四、结语
  节能降耗是经济发展的永恒规律。落实科学发展观,实现可持续发展,必然要求节能降耗。要加大科技创新和制度创新力度,发展循环经济和知识经济,以实现经济社会全面协调可持续发展。在集中供热系统中采用了一些先进的设备和技术,采取各种节能降耗措施,使我处的供热水平和技术含量走在全省同行业的前列,实现了经济效益、环境效益、社会效益的有机统一。变频调速器在工业生产中应用非常广泛, 随着计算机控制技术的不断发展, 推动变频器技术不断进步, 使变频器的生产类型更多, 质量更优良, 性能更可靠, 实用性更广泛, 价格更低廉。由于变频器自身的特点, 较工频电机所带负载而言, 不仅能够节约电能, 更主要的是能在一定的工况下, 满足电机平稳启动停车, 调节电机转速, 达到实际生产中工艺的最佳需求, 实现供需动态平衡。此外, 现在的变频器可以进行编程运行, 执行菜单程序, 与PLC、计算机联网, 可实现人机对话, 进行程序控制、网络控制, 为自动化生产提供了可操作的平台。
参考文献:
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