[發(fā)明專利]水泥廠壓風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210033967.0
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN103256237A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉仁越;劉玉中
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州中材建設(shè)有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所 32212
• 代理人: 盛建德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)，尤其涉及一種水泥廠壓風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水泥工業(yè)是能耗大戶，在水泥生產(chǎn)過程中，參與工況調(diào)節(jié)的粉磨及燒成系統(tǒng)的風(fēng)機耗電量很大，風(fēng)機耗電占總耗電量的30％-40％左右，隨著輥式磨系統(tǒng)的越來越多的采用，風(fēng)機耗電的比重越來越大，特別是中壓風(fēng)機。風(fēng)機的選型是按照滿負荷狀態(tài)設(shè)計的，而在實際生產(chǎn)過程中隨工況和產(chǎn)量的變化，會引起風(fēng)量、風(fēng)壓隨機調(diào)整，當前普遍采用的風(fēng)機調(diào)節(jié)方式是節(jié)流法和液力偶合器加液體變阻器的啟動調(diào)速方式。節(jié)流法缺點是有一部分能量消耗在閥門上，轉(zhuǎn)差損耗大，效率低，能量浪費比較嚴重。液力偶合器加液體變阻器的啟動調(diào)速方式的缺點是在調(diào)速過程中電機輸出端轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速不變，因此所需功率不變，只能達到調(diào)速目的，不能實現(xiàn)節(jié)能，同時在調(diào)節(jié)過程中要產(chǎn)生功率和機械等損耗，伴隨損耗產(chǎn)生大量熱量，需要水冷卻。同時，還存在調(diào)速精度低、速度響應(yīng)慢轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種水泥廠壓風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)速無級變換，進而精確調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量風(fēng)壓，提高風(fēng)機的運行效率，顯著降低風(fēng)機的能耗。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種水泥廠壓風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機、萬向節(jié)連軸器、電機、分布式控制系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換器、可編程控制器和電機驅(qū)動控制器，所述分布式控制系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、電機驅(qū)動控制器、電機、萬向節(jié)連軸器和風(fēng)機依次連接，所述電機驅(qū)動控制器包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和變頻器，所述第三開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，所述第一開關(guān)一端連接高壓母線，所述第一開關(guān)另一端分別連接所述第二開關(guān)一端和第三開關(guān)的一靜觸頭，所述第二開關(guān)另一端連接所述變頻器一端，所述變頻器另一端連接所述第三開關(guān)的另一靜觸頭，所述第三開關(guān)的動觸頭依次連接所述電機、萬向節(jié)聯(lián)軸器和風(fēng)機。

本發(fā)明的有益效果是：實現(xiàn)了高精度、寬范圍的無極調(diào)速，全面滿足各種復(fù)雜工藝的需要。風(fēng)機類負載的節(jié)能效果最明顯，節(jié)電率可達到20％-60％。對電機及負載機械實現(xiàn)真正的軟啟動，啟動電流小，徹底解決了啟動沖擊問題，電機可以在短時間內(nèi)多次重復(fù)啟動?？蓪﹄姍C功率因數(shù)實現(xiàn)就地補償，提高供電設(shè)備容量的有效利用率，降低供電容量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

結(jié)合附圖，作以下說明：

1——風(fēng)機????????2——萬向節(jié)連軸器

3——電機????????5——可編程控制器

4——分布式控制系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換器

6——電機驅(qū)動控制器???7——變頻器

QF1——第一開關(guān)???????QS1——第二開關(guān)

QS2——第三開關(guān)???????8——高壓母線

具體實施方式

一種水泥廠壓風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機1、萬向節(jié)連軸器2、電機3、分布式控制系統(tǒng)(DCS)信號轉(zhuǎn)換器4、可編程控制器(PLC)5和電機驅(qū)動控制器6，所述分布式控制系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、電機驅(qū)動控制器、電機、萬向節(jié)連軸器和風(fēng)機依次連接，所述電機驅(qū)動控制器包括第一開關(guān)QF1、第二開關(guān)QS1、第三開關(guān)QS2和變頻器7，所述第三開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，所述第一開關(guān)一端連接高壓母線8，所述第一開關(guān)另一端分別連接所述第二開關(guān)一端和第三開關(guān)的一靜觸頭，所述第二開關(guān)另一端連接所述變頻器一端，所述變頻器另一端連接所述第三開關(guān)的另一靜觸頭，所述第三開關(guān)的動觸頭依次連接所述電機、萬向節(jié)聯(lián)軸器和風(fēng)機。

該控制系統(tǒng)的工作原理為：通過DCS信號轉(zhuǎn)換器采集到的DCS開機、關(guān)機、風(fēng)量、風(fēng)壓命令，再傳輸給可編程控制器，可編制控制器內(nèi)集成有PLC節(jié)能控制軟件，并通過該PLC節(jié)能控制軟件進行計算，輸出電力驅(qū)動控制器可識別的信號，電力驅(qū)動控制器接收到該信號后使變頻器輸出相應(yīng)的頻率，實現(xiàn)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機速度與電機速度同步變化，從而達到調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量的目的，同時節(jié)省風(fēng)機電機的能耗，提高風(fēng)機運行效率。

該控制系統(tǒng)的控制流程為：在該系統(tǒng)運行前，合第一開關(guān)QF1；切換工頻過程為：斷開第二開關(guān)QS1以及第三開關(guān)QS2和變頻器之間的連接，再合第一開關(guān)QF1，電機工頻運行；工頻切換變頻過程：先斷開第一開關(guān)QF1，閉合第二開關(guān)QS1以及第三開關(guān)QS2和變頻器之間的連接，再閉合第一開關(guān)QF1，變頻器帶電機變頻運行；檢修變頻器時，斷開第二開關(guān)QS1。

本發(fā)明的控制設(shè)置可以使變頻裝置停止使用時手動切換置工頻旁路，以保證整套系統(tǒng)的運行。由于在旁路和出線采用一臺單刀雙擲開關(guān)，可以確保變頻與工頻不會出現(xiàn)同時運行的情況，而且這樣可以減少故障點的數(shù)量，使系統(tǒng)維護、運行操作更為安全可靠。