[发明专利]水泥厂压风机节能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风机节能控制系统，尤其涉及一种水泥厂压风机节能控制系统。

背景技术

水泥工业是能耗大户，在水泥生产过程中，参与工况调节的粉磨及烧成系统的风机耗电量很大，风机耗电占总耗电量的30％-40％左右，随着辊式磨系统的越来越多的采用，风机耗电的比重越来越大，特别是中压风机。风机的选型是按照满负荷状态设计的，而在实际生产过程中随工况和产量的变化，会引起风量、风压随机调整，当前普遍采用的风机调节方式是节流法和液力偶合器加液体变阻器的启动调速方式。节流法缺点是有一部分能量消耗在阀门上，转差损耗大，效率低，能量浪费比较严重。液力偶合器加液体变阻器的启动调速方式的缺点是在调速过程中电机输出端转速转速不变，因此所需功率不变，只能达到调速目的，不能实现节能，同时在调节过程中要产生功率和机械等损耗，伴随损耗产生大量热量，需要水冷却。同时，还存在调速精度低、速度响应慢转速不稳定等现象。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种水泥厂压风机节能控制系统，实现风机转速无级变换，进而精确调节风机风量风压，提高风机的运行效率，显著降低风机的能耗。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水泥厂压风机节能控制系统，包括风机、万向节连轴器、电机、分布式控制系统信号转换器、可编程控制器和电机驱动控制器，所述分布式控制系统信号转换器、可编程控制器、电机驱动控制器、电机、万向节连轴器和风机依次连接，所述电机驱动控制器包括第一开关、第二开关、第三开关和变频器，所述第三开关为单刀双掷开关，所述第一开关一端连接高压母线，所述第一开关另一端分别连接所述第二开关一端和第三开关的一静触头，所述第二开关另一端连接所述变频器一端，所述变频器另一端连接所述第三开关的另一静触头，所述第三开关的动触头依次连接所述电机、万向节联轴器和风机。

本发明的有益效果是：实现了高精度、宽范围的无极调速，全面满足各种复杂工艺的需要。风机类负载的节能效果最明显，节电率可达到20％-60％。对电机及负载机械实现真正的软启动，启动电流小，彻底解决了启动冲击问题，电机可以在短时间内多次重复启动。可对电机功率因数实现就地补偿，提高供电设备容量的有效利用率，降低供电容量。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——风机        2——万向节连轴器

3——电机        5——可编程控制器

4——分布式控制系统信号转换器

6——电机驱动控制器   7——变频器

QF1——第一开关       QS1——第二开关

QS2——第三开关       8——高压母线

具体实施方式

一种水泥厂压风机节能控制系统，包括风机1、万向节连轴器2、电机3、分布式控制系统(DCS)信号转换器4、可编程控制器(PLC)5和电机驱动控制器6，所述分布式控制系统信号转换器、可编程控制器、电机驱动控制器、电机、万向节连轴器和风机依次连接，所述电机驱动控制器包括第一开关QF1、第二开关QS1、第三开关QS2和变频器7，所述第三开关为单刀双掷开关，所述第一开关一端连接高压母线8，所述第一开关另一端分别连接所述第二开关一端和第三开关的一静触头，所述第二开关另一端连接所述变频器一端，所述变频器另一端连接所述第三开关的另一静触头，所述第三开关的动触头依次连接所述电机、万向节联轴器和风机。

该控制系统的工作原理为：通过DCS信号转换器采集到的DCS开机、关机、风量、风压命令，再传输给可编程控制器，可编制控制器内集成有PLC节能控制软件，并通过该PLC节能控制软件进行计算，输出电力驱动控制器可识别的信号，电力驱动控制器接收到该信号后使变频器输出相应的频率，实现调节电机的转速，使风机速度与电机速度同步变化，从而达到调节风机风量的目的，同时节省风机电机的能耗，提高风机运行效率。

该控制系统的控制流程为：在该系统运行前，合第一开关QF1；切换工频过程为：断开第二开关QS1以及第三开关QS2和变频器之间的连接，再合第一开关QF1，电机工频运行；工频切换变频过程：先断开第一开关QF1，闭合第二开关QS1以及第三开关QS2和变频器之间的连接，再闭合第一开关QF1，变频器带电机变频运行；检修变频器时，断开第二开关QS1。

本发明的控制设置可以使变频装置停止使用时手动切换置工频旁路，以保证整套系统的运行。由于在旁路和出线采用一台单刀双掷开关，可以确保变频与工频不会出现同时运行的情况，而且这样可以减少故障点的数量，使系统维护、运行操作更为安全可靠。