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風(fēng)機安裝與維護

工廠通風(fēng)設(shè)備_進步風(fēng)機維護的可猜測性電力百科大慶煉化聚丙烯酰


進步風(fēng)機維護的可猜測性
    
進步風(fēng)機維護的可猜測性
作者：穆格元器件團體 Glenn Dorsey    來源：Ringer
風(fēng)機的壽命一般可以達到20年。但大部分風(fēng)機的質(zhì)保范圍只是風(fēng)機整個運行壽命最初的兩到五年。隨著風(fēng)機系統(tǒng)的老化，未必所有的風(fēng)電場業(yè)主都做好了對風(fēng)機進行維護的預(yù)備。其中部分情況是缺乏維護工作所需的技術(shù)職員。況且即使配備了滿足風(fēng)電場日常維修要求的技術(shù)職員，計劃外的維護還是會明顯影響到風(fēng)電場的收進。

風(fēng)電場業(yè)主、工程師、技術(shù)職員和風(fēng)機制造商可以通過這樣一種方法來降低計劃外維護的風(fēng)險，即考慮采用那些維護要求低的、甚至能提前告知何時會失效的部件。聽上往有些不切實際，但事實并非如此。

體形雖小，作用不小

纖維刷滑環(huán)就是這樣一種產(chǎn)品。盡管在總本錢和風(fēng)機設(shè)計中只是微不足道的一小部分，但滑環(huán)對運行起著關(guān)鍵作用�；h(huán)安裝在風(fēng)機機艙罩中，通常用于提供變槳功率和控制所需的電氣信號和能量�；h(huán)通過一個旋轉(zhuǎn)的接口輸送電功率和信號。

滑環(huán)的工作原理：滑動觸點通過滑環(huán)總成里的旋轉(zhuǎn)接口傳輸電氣信號和能量。電刷（或接觸電刷）在旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)上滑動，并在其旋轉(zhuǎn)過程中保持不中斷接觸。這就是說，為確保正確無誤的電氣信號傳輸，靜止的的電刷和旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)之間需要有“金屬間的接觸”。

纖維刷滑環(huán)能夠為風(fēng)機業(yè)主提供至少1億轉(zhuǎn)次的工作壽命而無需維護，這意味著在風(fēng)機20年的工作壽命中技術(shù)職員可能僅需拆換滑環(huán)一次。但并不是所有的滑環(huán)都能達到這個要求。實際上，要了解滑環(huán)總成的設(shè)計和結(jié)構(gòu)才能評估它們的維護需求。

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市場分類

市場上約有百分之十的風(fēng)機滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，這種滑環(huán)只需要很少量的維護。大部分（約60%）滑環(huán)是由復(fù)合金屬電刷制成，一般是金屬和石墨燒結(jié)而成的導(dǎo)電塊。即使這種復(fù)合金屬刷滑環(huán)如其制造商所聲稱的具備高達7500萬轉(zhuǎn)次的工作壽命，它們也需要頻繁的維護。剩余30%的風(fēng)機滑環(huán)采用單線貴金屬電刷（通常由黃金制成）。復(fù)合金屬電刷滑環(huán)和單線電刷滑環(huán)所需的維護量都遠遠大于纖維刷滑環(huán)。

原因在于：復(fù)合電刷的設(shè)計即是優(yōu)先磨損電刷以避免滑環(huán)磨損，且需要足夠長的電刷才能最大限度地延長電刷更換周期。在大功率及/或高可靠性滑環(huán)應(yīng)用中，這種材料面臨三方面的挑戰(zhàn)：

1）運行中產(chǎn)生的磨屑有導(dǎo)電性、研磨性、呈粉末狀，需定期清理；
2）這種電刷材料對濕度十分敏感，若相對濕度低于15%或高于85%，會造成其磨損不均；
3）當(dāng)用于信號級電路時，這些復(fù)合電刷會占據(jù)大量空間。

單刷金屬電刷滑環(huán)相比復(fù)合電刷設(shè)計的上風(fēng)，首先在于磨屑較少，另外則是用于信號電路時容量更高。但單線金屬電刷系統(tǒng)也存在缺點：

1）單刷相對較小的尺寸導(dǎo)致載流能力有限；
2）比如：大部分黃金與黃金間的觸點需要潤滑，而始終保持充分的潤滑十分困難。

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目前市場中開始出現(xiàn)動力電路采用石墨/金屬電刷、信號電路采用黃金單絲電刷的滑環(huán)設(shè)計。在滑環(huán)總成轉(zhuǎn)數(shù)要求低的應(yīng)用中，這種“混合使用”能夠達到可接受的結(jié)果。但是在同一總成中混用“石墨/金屬”和“黃金接觸黃金”的電刷會使風(fēng)機運行不可靠。石墨/金屬磨屑會污染金信號觸點，并產(chǎn)生研磨性金屬粉，尤其是存在會導(dǎo)致信號電途經(jīng)早失效的觸點潤滑油的時候。

纖維刷的設(shè)計是將多條金屬纖維絲捆扎成致密的多纖維“刷子”。一般情況下，這些纖維是與單線設(shè)計相當(dāng)?shù)馁F金屬材料，且電刷運行所在的滑環(huán)也外鍍貴金屬。貴金屬的使用防止了觸點上產(chǎn)生氧化物和覆蓋層，同時確保了極小的接觸力。接觸力小降低了磨損速度，因而電刷產(chǎn)生的磨屑幾乎可以忽略。而且多條金屬纖維能夠提供優(yōu)良的導(dǎo)電性和很高的電流密度，工程師可以將纖維刷用于動力和信號兩種電路。

做出轉(zhuǎn)變

將復(fù)合金屬電刷滑環(huán)和單刷金滑環(huán)更換為纖維刷滑環(huán)十分簡單。但是一些風(fēng)機業(yè)主對于是否用纖維刷滑環(huán)代替現(xiàn)有的滑環(huán)技術(shù)猶豫未定，這是由于他們懷有“嘗試新技術(shù)要承擔(dān)風(fēng)險”的想法。對于仔細考查過纖維刷滑環(huán)技術(shù)的人而言，他們會發(fā)現(xiàn)選擇一種幾乎不用維護的部件，實際上就已經(jīng)消除了風(fēng)險也不需要進行維護。

比如，纖維刷觸點對于風(fēng)機機艙內(nèi)環(huán)境的敏感度遠低于其它滑環(huán)觸點技術(shù)。保護這些纖維刷滑環(huán)的防護外殼符合包括IP65（屬于保護設(shè)備防水防塵的標準）在內(nèi)的各種標準。而且由于纖維刷觸點不需要潤滑，它們對低溫順高溫的承受能力都很強。纖維刷設(shè)計已經(jīng)證實能夠適應(yīng)低至?55°C和高達+80°C的溫度。而且纖維刷還能夠在0%到100%的相對濕度（RH）下運行。相比之下，復(fù)合電刷要求濕度在15%到85%之間才能可靠運行。

很多風(fēng)電行業(yè)的相關(guān)人士知道很多部件存在可靠性題目。而且現(xiàn)在對運行中導(dǎo)致部件故障的原因也有了更深刻的熟悉。但是滑環(huán)技術(shù)（包括纖維刷滑環(huán)在內(nèi)）盡管有先進的設(shè)計和性能，依然被很多風(fēng)電場業(yè)主所忽視。

最初，大型風(fēng)機制造商使用的是能在觸點產(chǎn)生金屬、石墨磨屑的復(fù)合電刷。為解決復(fù)合觸點產(chǎn)生的金屬粉末和磨屑，制造商轉(zhuǎn)而采用黃金觸點。纖維刷滑環(huán)在這些設(shè)計基礎(chǔ)上做出了改進。但在很多情況下，風(fēng)電場業(yè)主仍然沿用老式的滑環(huán)更換，甚至需要一年一換。他們?nèi)匀粡脑瓘S購買相同的設(shè)備。而這種做法又延續(xù)了一個不必要的維護和更換周期。

實際上，假如作為風(fēng)機定期計劃維護的一項要求，將滑環(huán)更換為免維護的纖維刷技術(shù)只需30分鐘即可完成。對于擁有、設(shè)計、運行和維護風(fēng)機的人來說，纖維刷技術(shù)意味著減少了風(fēng)電場正常運行時間的一個計劃外維護題目。 (end)

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收錄時間:2011年01月27日 23:01:37 來源:穆格元器件集團 Glenn Dorsey來 作者:

大慶煉化聚丙烯酰胺裝置技改后年節(jié)支百萬元 ????今年，大慶煉化聚合物一廠聚丙烯酰胺三車間降溫對干燥工序風(fēng)機進行技術(shù)改造――加裝 變頻器 后，每臺風(fēng)機每小時可節(jié)電20千瓦小時，6臺風(fēng)機每年可節(jié)約用電108萬千瓦小時，裝置綜合能耗下降了15千克標油，年可節(jié)約資金100萬元。? 　　運用變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，控制出口壓力，使風(fēng)機實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)風(fēng)量，解決了員工現(xiàn)場操作時經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)門調(diào)整不靈活、調(diào)整幅度滯后、風(fēng)壓調(diào)節(jié)不精確的問題，既減輕了操作人員的勞動強度，又提高了操作平穩(wěn)率。 　　明年，加裝變頻器將在全公司進行推廣，屆時可挖潛增效上千萬元。 相關(guān)閱讀:


吉林奇峰化纖二次風(fēng)機高壓變頻節(jié)電改造
    摘  要：本文著重介紹北京合康億盛科技有限公司（以下簡稱：合康）HIVERT系列高壓大容量變頻器在吉林奇峰化纖有限公司（以下簡稱：奇峰化纖）三期電站1#、2#鍋爐的二次風(fēng)機變頻節(jié)電改造中的搭建模式、控制方式、運行情況及留意事項等。


         關(guān)鍵詞： 二次風(fēng)機 高壓變頻器 PLC 節(jié)電


         一、背景


         　　奇峰化纖三期電站建設(shè)規(guī)模為1臺2.5萬千瓦背壓式供熱發(fā)電機組，配套2臺220噸/小時循環(huán)流化床鍋爐。安裝布袋除塵器和煙氣連續(xù)監(jiān)測裝置，采用爐內(nèi)添加石灰石脫硫方式，脫硫效率不得低于80%。電廠以66千伏電壓等級接進系統(tǒng)，采用一備一主的運行方式。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)工藝要求和生產(chǎn)技術(shù)水平，奇峰化纖決定進行二次風(fēng)機變頻節(jié)電改造，以實現(xiàn)一臺變頻器對互備的兩臺電機進行拖動，達到節(jié)省投資、節(jié)能減耗的目的。經(jīng)過綜合考量，奇峰化纖選擇了合康HIVERT-Y型高壓大容量變頻器來完成這一目標。


         二、搭建模式


         　　現(xiàn)在變頻器的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，基本的變頻器都有一拖二甚至更高的功能，但難點在于使用常規(guī)電器搭建控制部分非常困難，同時繼電器、時間繼電器的大量使用又會造成控制部分的可靠度減低和故障率的升高。因此，奇峰化纖通過技術(shù)完善，采用合康HIVERT-Y型高壓大容量變頻器配合可編程控制器（PLC）來搭建控制平臺。之所以選擇合康變頻器，看中的正是它擁有先進的功率單元串聯(lián)疊波技術(shù)，空間矢量控制的正旋波PWM調(diào)制方法，新奇的全中文操縱界面和高性能的IGBT功率器件，可靠性高、性能優(yōu)越、操縱簡便。搭建模式見圖1。


        


圖1


         　　利用PLC與合康變頻器的完美結(jié)合，奇峰化纖成功實現(xiàn)了變頻器一拖二控制電機的改造。用一臺變頻器帶動兩臺電機的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，這種一機多用模式，最大限度的進步了設(shè)備的利用率與自動化水平，起到了節(jié)省電力的效果。


         三、控制方式


        


圖2


         　　工頻轉(zhuǎn)變頻方法：


         　　1.在變頻器功能設(shè)置項中，將啟動方式改為轉(zhuǎn)速啟動。


         　　2.確認變頻器監(jiān)視器屏上顯示高壓不停當(dāng)，無其它異常狀態(tài)，變頻重故障不亮。


         　　3.停自動旁路柜工頻回路（按停機按鈕），間隙時間3秒鐘后。


         　　4.按自動旁路柜上的變頻按鈕（變頻投進得電后，自檢12s，無重故障后待機），投進到變頻回路。


         　　5.快速啟動變頻器，變頻跟蹤運行頻率到設(shè)定頻率。


         　　變頻轉(zhuǎn)工頻的方法：


         　　在自動旁路柜自動投進合上，分變頻器，再合工頻。如圖2。


         四、DCS接口的工藝要求


        


圖3


         　　1.如圖3所示技術(shù)要求：已在自動旁路柜中完成所有互鎖，DCS需給出控制畫面。


         　　2.如圖3所示每個刀開關(guān)給出一對狀態(tài)點到DCS，每個真空接觸器給出一對狀態(tài)點到DCS。


         　　3.DCS控制畫面中需為每個真空接觸器做一個啟動按鈕，做一個停止按鈕，并顯示狀態(tài)。


         　　4.DCS控制畫面中需為變頻器做一個啟停按鈕，一個頻率顯示，一個電流顯示，一個頻率調(diào)解器，并顯示狀態(tài)。


         　　5.DCS控制畫面中需做一個變頻/工頻緊急轉(zhuǎn)換按鈕，并顯示狀態(tài)，轉(zhuǎn)換后需給出報警信號，并自動調(diào)節(jié)風(fēng)門到合適位置。


      ,鐵皮廠房通風(fēng)降溫;   　　6.如圖3所示DCS應(yīng)顯示每條支路的停當(dāng)狀態(tài)，如下所示：


      ,屋頂負壓風(fēng)機廠家;   　　支路1： K1、KM3、KM4、K3


         　　支路2： K2、KM3、KM4、K4


         　　支路3： KM1


         　　支路4： KM2


         　　7.變頻調(diào)速系統(tǒng)所有控制均可在本機或DCS上完成操縱。


 ,玻璃鋼屋頂風(fēng)機;        五、留意事項


         　　? 變頻器故障：當(dāng)電機正常而變頻器故障時，可自動斷開故障段，同時自動接通本臺電機所在的旁路，確保了電機正常運行，以滿足工藝生產(chǎn)要求。


         　　? PLC故障：將控制開關(guān)轉(zhuǎn)至手動控制，此時現(xiàn)場電機控制不經(jīng)過PLC，由常規(guī)電控控制。


         　　? 電機故障：無論系統(tǒng)處于自動控制還是手動控制，均可切斷電機電源進行保護。


         六、運行報告


        

產(chǎn)品節(jié)電效果實測報告


         七、結(jié)束語


         　　奇峰化纖利用PLC和合康變頻器搭建控制平臺，實現(xiàn)一臺變頻器對互備的兩臺電機進行拖動，不但實現(xiàn)了設(shè)備運行的自動化治理和監(jiān)控，進步了系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且進步了企業(yè)經(jīng)濟效益和工作效益。


         　　此外，該系統(tǒng)在石化行業(yè)具有一定的工程應(yīng)用和推廣價值。PLC與變頻器搭建系統(tǒng)除了在二次風(fēng)機節(jié)電上的應(yīng)用外，在此基礎(chǔ)上還可以增加其他的控制功能。


        


???? 案例1：2000年秋，造氣脫硫工序6 # 羅茨鼓風(fēng)機檢驗結(jié)束，在抽取出口閥前盲板時，因硬性磨擦起火，引燃內(nèi)漏的半水煤氣，沿著Dn500的法蘭口形成一個立式火環(huán)，任憑水沖、干粉噴仍無法撲滅。當(dāng)時羅茨鼓風(fēng)機出口壓力已降為120mmHg（1.4kPa）維持生產(chǎn)，有人抱來一床棉被，淋濕水，由下穿過，4人各提一個被角快速合攏，將法蘭口牢牢包裹嚴實，火環(huán)窒息而滅。 案例2：1999年秋末的一個早班，7時15分，2 # 機電機低側(cè)端炭刷打火，將四、五段缸填料泄漏的氣體引燃，一團火光竄起一人高，操縱工通知電工拉閘停機后不知所措了。此時正是全廠治理職員上班的高峰期，熱心的職工滅火心切，各抱一臺干粉滅火器，并排隊著向火焰狂噴干粉，一時間白色粉層迅速擴散，只見火光不見人。我聞訊趕來后，先不理會壓縮班長的抱怨，拉著她摸到離著火點約2m的閥門操縱臺，先關(guān)死三、六段進出口閥門，打開六放卸往壓力，火勢立馬減弱，一般干粉噴往火苗全沒了。 劉文員 相關(guān)閱讀:

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