1風(fēng)機節能控制器的分析

提出風(fēng)機節能控制管理的目的，是實(shí)現風(fēng)機運行閉環(huán)自動(dòng)控制。根據生產(chǎn)的需要預先設定供水溫度，由氣候氣象環(huán)境對水溫的影響、系統換熱條件的改變對水溫的影響，用溫感探頭的實(shí)測值及時(shí)反應出來(lái)，最終通過(guò)調控降溫設備的能耗來(lái)穩定供水溫度，實(shí)現自控節能。

通常認為，“變頻調速技術(shù)”是完成上述過(guò)程的理想方法。但變頻調速技術(shù)在循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機控制上的運用存在如下局限性和缺陷：

①“變頻調速技術(shù)”可以做到很高的控溫精度，但這在循環(huán)冷卻水系統卻不很重要。

②變頻器自身的能量損耗（平均運行效率不足90%）影響節能效果。

③變速運行造成風(fēng)扇葉片攻角改變（迎風(fēng)角），風(fēng)機脫離工作點(diǎn)運行使效率降低。

④電機脫離額定轉速的低速運行，以及轉速、扭矩、功耗之間的非線(xiàn)性關(guān)系，也使電機的運行效率大為降低。

⑤變頻調速系統價(jià)格較為昂貴（每千瓦1000元左右），新建工程和老設備改造都需較大投入。

⑥設計上還必需考慮變頻調速器運行在某些特定轉速時(shí)的破壞性共振問(wèn)題，和變頻調速器產(chǎn)生強電磁污染對其它儀表的干擾等問(wèn)題。

2風(fēng)機安全監控器分析

提出風(fēng)機安全監控管理的目的，是為了自動(dòng)檢測出振動(dòng)、油溫、油位的變化數值，并進(jìn)行顯示和記錄，同時(shí)對檢測值超限的風(fēng)機進(jìn)行報警和停機，以求達到風(fēng)機安全平穩運行的目的，減少甚至杜絕風(fēng)機損壞事故的發(fā)生。根據現場(chǎng)管理的實(shí)際情況，確定了“風(fēng)機振動(dòng)”、“滑油油溫”、“減速箱油位”3個(gè)參數是保證風(fēng)機安全最重要的運行參數[3]。又確定了“測量范圍”、“測量精度”、“巡檢時(shí)間”等共15項設計參數進(jìn)行研發(fā)制作。該系統于1993年9月在循環(huán)水場(chǎng)得到首次試用，命名為“KR-939風(fēng)機安全監控器”。

該系統運用了多參數組合探頭技術(shù)、數字指令編碼技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)。三參數組合探頭安裝于風(fēng)機減速箱泊尺固定座上，其探桿直接插入滑油中，將減速箱內的油溫、泊位及設備振動(dòng)值直接轉換為電信號，并遠傳至控制室內的風(fēng)機安全監控器。每臺安全監控器可以用一條四芯電纜掛接8只組合探頭，對8臺風(fēng)機的運行參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，同時(shí)完成數字顯示。超限報警、超限停機等多相功能。經(jīng)過(guò)了多次的試驗和改型設計，目前已經(jīng)成功運用于設備生產(chǎn)現場(chǎng)，各項參數達到了預定的設計要求。

3實(shí)現計算機聯(lián)網(wǎng)控制分析

上面介紹的兩種測控系統，可以通過(guò)一條四芯通訊電纜（RS-422標準串行接口）與1臺管理計算機連接，計算機可以是通用型PC機或工控機。當配備相應的組態(tài)化監控管理軟件（DCS-900軟件），即可與多臺KR-933、KR-939監控器實(shí)現聯(lián)網(wǎng)控制。與計算機聯(lián)網(wǎng)后的風(fēng)機監控器增加了如下功能：

①同時(shí)監控網(wǎng)內所有控制器的測量參數，實(shí)現綜合管理。

②修改網(wǎng)內各控制器的設定參數。

③根據各控制器運行參數變化實(shí)現系統優(yōu)化管理。

④進(jìn)行歷史數據及圖形的記錄，幫助分析，方便查詢(xún)。

4風(fēng)機管理研究的效果分析

4.1風(fēng)機運行節電效果明顯

以安裝了KR-933的第二循環(huán)水場(chǎng)為例，使用KR-933節能控制器的節能效果。最初現場(chǎng)試用KR-933節能控制器的第三循環(huán)水場(chǎng)，在1993年風(fēng)機負荷較重的6，7，8，9這4個(gè)月內，耗電量與1991，1992年同期相比，節電量178533kW·h，若以0.45元/(kW·h)計算，這4個(gè)月共節約用電費7.92萬(wàn)元；而第三循環(huán)水場(chǎng)安裝節能控制器的費用只有4.36萬(wàn)元，可見(jiàn)投入的費用只需設備運行幾個(gè)月就能收回。

4.2保證風(fēng)機安全運行

根據現場(chǎng)經(jīng)驗，處于完好狀態(tài)下的風(fēng)機，其油溫、油位、振動(dòng)曲線(xiàn)的特征如下：

①油溫曲線(xiàn)：從開(kāi)、停機時(shí)刻起逐漸升、降，約1h左右變成一條近似直線(xiàn)的平滑曲線(xiàn)。

②泊位曲線(xiàn)：無(wú)論是否開(kāi)機，都應近似一條水平的直線(xiàn)。

③振動(dòng)曲線(xiàn)：開(kāi)機狀態(tài)下，圍繞一條虛擬的直線(xiàn)作上下窄幅振蕩的不規則曲線(xiàn)。

5不足之處分析

5.1大型風(fēng)機不適合應用KR-933節能控制器

對于大功率少機組風(fēng)機的循環(huán)水場(chǎng)，由于每開(kāi)停1臺風(fēng)機，都會(huì )對水溫產(chǎn)生很大的影響。因而，應用KR-933風(fēng)機節能控制器無(wú)法正常穩定控制水溫。如第六循環(huán)水場(chǎng)共有3臺直徑8.53m、功率160kW的風(fēng)機，假設安裝風(fēng)機節能控制器，在設定溫度速率允差。溫度允差、執行周期等參數時(shí)，必然產(chǎn)生極大的矛盾，很難選擇出適當的參數值，最終也達不到節能降耗的目的。這種情況下的風(fēng)機管理，比較適合采用自動(dòng)變頻調速系統進(jìn)行控制管理。目前也正在進(jìn)行這方面的準備工作。

5.2KR-939安全控制系統的油位測量技術(shù)還有待改進(jìn)

目前KR-939安全監控器仍存在不足，其主要問(wèn)題是油位監測，由于受惡劣條件的影響，較容易出現熱絲結垢、滑油含水造成斷絲故障。若探頭檢修不及時(shí)，還需要進(jìn)行人工上塔巡檢實(shí)測。

加強風(fēng)機的科學(xué)現代化管理，還應在現有的基礎上不斷改進(jìn)。