一、項目情況簡介

廣西明陽生化科技股份有限公司位于廣西首府南寧市江南區(qū)明陽工業(yè)園區(qū)，始建于1958年，是高新技術(shù)企業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點龍頭企業(yè)和國家扶貧龍頭企業(yè)。1997年通過ISO9001質(zhì)量體系認證。公司主要從事木薯良種種植和推廣、淀粉和酒精深加工、肥料、電子商務(wù)、紙模、機械制造、物流等七大產(chǎn)業(yè)，主導(dǎo)產(chǎn)品有“潭峰”、“明陽”牌木薯淀粉、木薯變性淀粉、酒精、紙模、機械五大類，產(chǎn)品主要應(yīng)用于造紙、紡織、食品、醫(yī)藥、建材、飼料、石油等行業(yè)；淀粉年生產(chǎn)規(guī)模20萬噸、酒精5萬噸，是目前國內(nèi)最大的集研制、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用技術(shù)服務(wù)于一體的木薯變性淀粉生產(chǎn)企業(yè)。公司以廣西特有的木薯資源，整合建立“公司+科研單位+原料基地+農(nóng)戶”的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的經(jīng)營模式，以科技創(chuàng)新改變農(nóng)民零散粗放的種植經(jīng)營模式，帶動農(nóng)民走科技發(fā)展道路，扎扎實實提高農(nóng)戶的收入，為促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，起到了帶頭示范作用，目前已有員工6000人，其中，技術(shù)人員200人。

為了響應(yīng)國家節(jié)能降耗的號召，提高生產(chǎn)效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該公司于2013年5月對其75T鍋爐系統(tǒng)及10萬噸酒精循環(huán)水系統(tǒng)進行了變頻節(jié)能改造。

二、運行工況簡介

2.1、75T鍋爐系統(tǒng)基本情況

此次改造涉及電機參數(shù)及負載參數(shù)

2.1.1、運行情況介紹

目前75T鍋爐系統(tǒng)的主要功用是制備蒸汽，蒸汽先用于背壓發(fā)電后送生產(chǎn)用。蒸汽主要供給淀粉生產(chǎn)線、10萬噸酒精生產(chǎn)線使用。蒸汽的產(chǎn)量依據(jù)用氣單位的需求進行調(diào)整。就目前使用情況來說，蒸汽的產(chǎn)量在60T~75T之間波動。個別時段產(chǎn)量會降至40T左右。

 對于鍋爐系統(tǒng)負荷的調(diào)整主要通過增大送煤量，并同時調(diào)整水泵加大水量的方式實現(xiàn)。且日常使用過程中還需要調(diào)整一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機的閥門開度變化，從而保證合理的爐膛負壓和送風(fēng)量。以上調(diào)整通過監(jiān)控中心的控制系統(tǒng)遠程實現(xiàn)操控。鍋爐的系統(tǒng)監(jiān)控界面見下圖：

用戶DCS采用浙大中控

通過對監(jiān)控系統(tǒng)的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，及查看了以往一段時間的管理日志，在不同的生產(chǎn)負荷下。75T鍋爐系統(tǒng)的風(fēng)機和水泵運行情況如下：

給水壓力8.5~9.5 MPa，汽包壓力4.5~5.3MPa；給水流量25~50 t/h；一次風(fēng)機出口風(fēng)壓7.4~8.1KPa，二次風(fēng)機出口風(fēng)壓1.1~1.3 KPa，引風(fēng)機出口負壓閥門80%時 -3700 KPa左右，閥門50%時 -2000 KPa。

汽輪發(fā)電機組

一次風(fēng)機 

二次風(fēng)機

引風(fēng)機

給水泵

森蘭高壓變頻器

2.2、10萬噸酒精循環(huán)水系統(tǒng)基本情況

此次改造涉及電機參數(shù)及負載參數(shù)

兩臺電機參數(shù)完全一致，所帶負載也一致。具體參數(shù)如下：

名稱：雙吸離心泵 型號：500S-59A  流量：2009 m3/h 揚程：45m軸功率400KW

轉(zhuǎn)速：970r/min   上海東方泵業(yè)

2.2.1、運行情況介紹

10萬噸酒精循環(huán)水系統(tǒng)共有4臺水泵，這次施工改造的是3#、4#循環(huán)水泵。平時是根據(jù)天氣的變化及生產(chǎn)設(shè)備的投入使用、負荷情況調(diào)整循環(huán)水泵的運行臺數(shù)。大多數(shù)情況下運行2臺。當(dāng)外界溫度升高或生產(chǎn)負荷加大時，增加循環(huán)水泵的投入數(shù)量。

循環(huán)水的核心指標為壓力和出水溫度。供水量的實際調(diào)節(jié)依據(jù)外界溫度的變化和生產(chǎn)線換熱需求進行調(diào)整。工藝要求規(guī)定，當(dāng)循環(huán)供給母液罐做熱交換介質(zhì)時，母液罐近端的循環(huán)水溫度應(yīng)低于32℃。當(dāng)受環(huán)境溫度影響，循環(huán)水溫度高于32℃時，母液罐熱交換介質(zhì)改為使用冷凍機的低溫冷水。循環(huán)水站得冷卻循環(huán)水繼續(xù)供給其他系統(tǒng)使用，但溫度不應(yīng)高于40℃。實際使用過程中調(diào)節(jié)水泵閥門開度，以保證水泵電機運行電流在25A左右。出水壓力保證在0.42MP。

循環(huán)水泵站

森蘭高壓變頻器

三、節(jié)能改造方案及系統(tǒng)控制方案介紹

長久以來該公司一直沿用十分落后的閥門、擋板調(diào)節(jié)。雖然簡單易行，但是這種粗放的調(diào)節(jié)方式是以增大管網(wǎng)損耗、消耗大量電能為代價的。對于高壓大功率電機，則更為突出。鑒于此，用戶通過慎重的選擇與考慮。最終決定采用森蘭高壓變頻器對其75T鍋爐系統(tǒng)、10萬噸酒精循環(huán)水系統(tǒng)進行變頻節(jié)能改造。

監(jiān)控畫面

四、森蘭高壓變頻器的特點

1、主拓撲結(jié)構(gòu)方案選擇單元串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，采用低壓變頻技術(shù)串聯(lián)實現(xiàn)高壓輸出。

2、森蘭有近20年變頻器開發(fā)經(jīng)驗，通過不斷積累，在實踐中積累了大量經(jīng)驗。

3、生產(chǎn)工藝保證，森蘭是專業(yè)生產(chǎn)變頻器廠家，是國內(nèi)最早從事變頻器研發(fā)與生產(chǎn)的單位之一，積累了豐富的電力電子產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗。

4、森蘭變頻器核心器件，全部選擇國際知名品牌，如IGBT選擇德國EUPEC,電容選擇EPCOS；整流橋選擇MICROSEMI；風(fēng)機選擇EBM。

5、測試手段，森蘭有完善的變頻器檢測設(shè)備及檢測手段，有最大可以檢測10000KVA的滿功率實驗臺，保證每臺設(shè)備出廠前經(jīng)過完善測試。

6、售后服務(wù)，森蘭全國有十幾家分公司，近百個辦事處，我們有專業(yè)的售后服務(wù)調(diào)試團隊，有豐富的現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗。

森蘭SBH系列高壓變頻器的幾高

高性能（功能齊全，接口靈活，擴展性好，選件豐富）

高功率因數(shù)（無需功率因數(shù)補償裝置，輸入功率因數(shù)＞95%）

高可靠性（從方案選擇，原理設(shè)計，核心器件選擇、冗余設(shè)計，單元模塊化，完善的測試設(shè)備，先進的生產(chǎn)工藝，保證產(chǎn)品高可靠性）

高效率（逆變效率大于98.5%，整機效率大于97%）

高適用性（適用于普通的高壓異步電動機，能夠適應(yīng)惡劣使用環(huán)境）

森蘭SBH系列高壓變頻器的幾低

低諧波含量（網(wǎng)側(cè)輸入諧波含量低，無需輸任何功率補償裝置。輸出電壓諧波含量低，無需輸任何功率補償裝置。）

低功耗（低功耗器件，結(jié)構(gòu)緊湊）

低維護時間（功率單元模塊化，全部柜前維護，易維護）

低空間要求（整機設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，安裝尺寸?。?/span>

森蘭SBH系列高壓變頻器產(chǎn)品特點-整機設(shè)計方面

采用單元串聯(lián)拓撲方案，當(dāng)一個單元發(fā)生故障時，能夠可靠旁路運行，對系統(tǒng)影響小。

變頻器輸出過載能力強，輸出電流能力達到額定的150%，穩(wěn)定運行1分鐘。

核心器件選自進口元件，如IGBT選用EUPEC(英飛凌）、電容選用EPCOS、風(fēng)機選用EBM、芯片選用TI、LATTICE。

測試功能齊全，每個工序都有嚴格的測試步驟，PCB生產(chǎn)完畢需要進行高、低溫老化試驗，功率單元生產(chǎn)完畢需要經(jīng)過幾十項的功能試驗及輸出滿載試驗，整機生產(chǎn)裝配完畢百分百進行滿電壓、滿電流老化試驗，最大測試能力為800A。

森蘭SBH系列高壓變頻器產(chǎn)品特點-結(jié)構(gòu)設(shè)計方面

采用一體化設(shè)計，整體運輸方案，現(xiàn)場無需拆裝，安裝調(diào)試工作量小。

高壓變頻器采用防塵設(shè)計，線路板表面經(jīng)過三防漆處理，能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境運行。

模塊化設(shè)計，所有單元可以互換。

整體設(shè)計布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。

高壓、低壓區(qū)域設(shè)計完全隔離，多種保護措施，確保人生與設(shè)備安全。

控制柜采用全密封設(shè)計，抗干擾能力強。

單元控制板設(shè)計在一個全屏蔽環(huán)境，抗干擾能力強。

散熱風(fēng)機采用全進口德國EBM離心風(fēng)機，壽命長，可靠性高。

森蘭SBH系列高壓變頻器產(chǎn)品特點-電氣設(shè)計方面

功率單元與控制系統(tǒng)之間采用光纖通訊，完全電氣隔離。

控制電源冗余設(shè)計，雙回路自動切換加UPS，控制電源斷電不影響運行。

低功耗無散熱風(fēng)扇設(shè)計，無機械硬盤，高可靠性，長壽命。

軟充電設(shè)計，合閘沖擊電流小，對系統(tǒng)沖擊小。

單元旁路設(shè)計選用機械旁路接觸器，抗干擾能力強，可靠性高。

控制系統(tǒng)多重安全保護措施，確保人生安全。

對外接口采用PLC設(shè)計，可組態(tài)，能夠滿足各種復(fù)雜需求。

接口方式可采用硬接線方式也可采用通訊方式，方便DCS系統(tǒng)或后臺系統(tǒng)連接。

大屏幕全中文人機界面，方面查看與操作。

森蘭SBH系列高壓變頻器產(chǎn)品特點-功能設(shè)計方面

AVR自動調(diào)壓功能，當(dāng)輸入電網(wǎng)電壓變化，輸出電壓可自動調(diào)整

功率單元自動旁路功能，當(dāng)某個功率單元發(fā)生故障，能夠快速旁路

飛車啟動功能，當(dāng)電機仍處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，通過轉(zhuǎn)速跟蹤技術(shù)，可直接帶電機啟動，無沖擊電流

失壓重啟功能，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)短時失壓時，在規(guī)定的時間內(nèi)，電壓恢復(fù)，不需要人為干預(yù)，變頻器可以自啟動。

軟充電功能，對電網(wǎng)沖擊小，延長設(shè)備使用壽命，可靠性高。

工頻、變頻無擾切換功能，對大功率負載，需要變頻器作為軟啟動器用時，變頻投切工頻運行時，可同步并網(wǎng)，然后再投切。

SVPWM空間電壓矢量控制，直流母線電壓利用率高，可提高輸出電壓15%。

軟起動功能，變頻器在起動過程，電壓軟起，保證啟動電流最小，對電機沖擊更小。

森蘭SBH系列高壓變頻器產(chǎn)品特點-工藝與測試方面

PCB板三防漆處理，能夠適應(yīng)更惡劣的工作環(huán)境。

完善的檢測設(shè)備，確保產(chǎn)品高質(zhì)量。

高、低溫老化試驗，保證線路板高可靠性。

智能功率單元測試系統(tǒng)，每臺功率單元生產(chǎn)完畢，都進行各種功能模擬測試。

多功能整機測試系統(tǒng)，整機裝配完畢，需要進行百項功能試驗。

滿載測試系統(tǒng)，真正模擬機器實際滿載運行情況，滿電壓，滿電流老化，保證每臺機器出廠前要進行老化試驗。

五、總結(jié)

森蘭公司對此項目十分的重視，經(jīng)過對用戶現(xiàn)場情況的調(diào)查研究，結(jié)合用戶在實際使用中的工藝要求，在滿足所需風(fēng)量、流量、壓力等要求的同時還要達到一定的節(jié)能效果。值得一提的是由于用戶留給我們的改造時間有限，為了在規(guī)定時間內(nèi)完成改造任務(wù)。森蘭公司本著大膽革新的精神、采用了更穩(wěn)定、更先進的以太網(wǎng)通訊技術(shù)，大大縮短了施工調(diào)試周期。遠端采用獨立的組態(tài)軟件實現(xiàn)對高壓變頻器的控制與監(jiān)視。并采用雙機冗余的主、從控制模式。大大提高了遠程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并一次性通過客戶驗收。贏得了用戶的好評。