森兰SBH系列高压变频器在广西明阳生化集团 锅炉系统及循环水系统的节能改造

一、 项目情况简介

广西明阳生化科技股份有限公司位于广西首府南宁市江南区明阳工业园区，始建于1958年，是高新技术企业、农业产业化国家重点龙头企业和国家扶贫龙头企业。1997年通过ISO9001质量体系认证。公司主要从事木薯良种种植和推广、淀粉和酒精深加工、肥料、电子商务、纸模、机械制造、物流等七大产业，主导产品有“潭峰”、“明阳”牌木薯淀粉、木薯变性淀粉、酒精、纸模、机械五大类，产品主要应用于造纸、纺织、食品、医药、建材、饲料、石油等行业；淀粉年生产规模20万吨、酒精5万吨，是目前国内最大的集研制、生产、销售、应用技术服务于一体的木薯变性淀粉生产企业。公司以广西特有的木薯资源，整合建立“公司+科研单位+原料基地+农户”的产、学、研相结合的经营模式，以科技创新改变农民零散粗放的种植经营模式，带动农民走科技发展道路，扎扎实实提高农户的收入，为促进当地农村经济的发展，起到了带头示范作用，目前已有员工6000人，其中，技术人员200人。

为了响应国家节能降耗的号召，提高生产效率和系统的稳定性，该公司于2013年5月对其75T锅炉系统及10万吨酒精循环水系统进行了变频节能改造。

二、 运行工况简介

2.1、75T锅炉系统基本情况

此次改造涉及电机参数及负载参数

2.1.1、运行情况介绍

目前75T锅炉系统的主要功用是制备蒸汽，蒸汽先用于背压发电后送生产用。蒸汽主要供给淀粉生产线、10万吨酒精生产线使用。蒸汽的产量依据用气单位的需求进行调整。就目前使用情况来说，蒸汽的产量在60T~75T之间波动。个别时段产量会降至40T左右。

对于锅炉系统负荷的调整主要通过增大送煤量，并同时调整水泵加大水量的方式实现。且日常使用过程中还需要调整一次风机、二次风机、引风机的阀门开度变化，从而保证合理的炉膛负压和送风量。以上调整通过监控中心的控制系统远程实现操控。锅炉的系统监控界面见下图：

用户DCS采用浙大中控

通过对监控系统的实际监测数据显示，及查看了以往一段时间的管理日志，在不同的生产负荷下。75T锅炉系统的风机和水泵运行情况如下：

给水压力8.5~9.5 MPa，汽包压力4.5~5.3 MPa；给水流量25~50 t/h；一次风机出口风压7.4~8.1 KPa，二次风机出口风压1.1~1.3 KPa，引风机出口负压阀门80%时 -3700 KPa左右，阀门50%时 -2000 KPa。

汽轮发电机组

                      一次风机                                   二次风机

                     引风机                                      给水泵

森兰高压变频器

2.2、10万吨酒精循环水系统基本情况

此次改造涉及电机参数及负载参数

两台电机参数完全一致，所带负载也一致。具体参数如下：

两台电机参数完全一致，所带负载也一致。具体参数如下：

名称：双吸离心泵  型号：500S-59A  流量：2009 m3/h 扬程：45m 轴功率400KW

转速：970r/min   上海东方泵业

2.2.1、运行情况介绍

10万吨酒精循环水系统共有4台水泵，这次施工改造的是3#、4#循环水泵。平时是根据天气的变化及生产设备的投入使用、负荷情况调整循环水泵的运行台数。大多数情况下运行2台。当外界温度升高或生产负荷加大时，增加循环水泵的投入数量。

循环水的核心指标为压力和出水温度。供水量的实际调节依据外界温度的变化和生产线换热需求进行调整。工艺要求规定，当循环供给母液罐做热交换介质时，母液罐近端的循环水温度应低于32℃。当受环境温度影响，循环水温度高于32℃时，母液罐热交换介质改为使用冷冻机的低温冷水。循环水站得冷却循环水继续供给其他系统使用，但温度不应高于40℃。实际使用过程中调节水泵阀门开度，以保证水泵电机运行电流在25A左右。出水压力保证在0.42MP。

 循环水泵站                                         森兰高压变频器

三、 节能改造方案及系统控制方案介绍

长久以来该公司一直沿用十分落后的阀门、挡板调节。虽然简单易行，但是这种粗放的调节方式是以增大管网损耗、消耗大量电能为代价的。对于高压大功率电机，则更为突出。鉴于此，用户通过慎重的选择与考虑。最终决定采用森兰高压变频器对其75T锅炉系统、10万吨酒精循环水系统进行变频节能改造。

监控画面

四、 森兰高压变频器的特点

1、主拓扑结构方案选择单元串联型结构，采用低压变频技术串联实现高压输出。

2、森兰有近20年变频器开发经验，通过不断积累，在实践中积累了大量经验。

3、生产工艺保证，森兰是专业生产变频器厂家，是国内最早从事变频器研发与生产的单位之一，积累了丰富的电力电子产品生产经验。

4、森兰变频器核心器件，全部选择国际知名品牌，如IGBT选择德国EUPEC,电容选择EPCOS；整流桥选择MICROSEMI；风机选择EBM。

5、测试手段，森兰有完善的变频器检测设备及检测手段，有最大可以检测10000KVA的满功率实验台，保证每台设备出厂前经过完善测试。

6、售后服务，森兰全国有十几家分公司，近百个办事处，我们有专业的售后服务调试团队，有丰富的现场调试经验。

森兰SBH系列高压变频器的几高

高性能（功能齐全，接口灵活，扩展性好，选件丰富）

高功率因数（无需功率因数补偿装置，输入功率因数＞95%）

高可靠性（从方案选择，原理设计，核心器件选择、冗余设计，单元模块化，完善的测试设备，先进的生产工艺，保证产品高可靠性）

高效率（逆变效率大于98.5%，整机效率大于97%）

高适用性（适用于普通的高压异步电动机，能够适应恶劣使用环境）

森兰SBH系列高压变频器的几低

低谐波含量（网侧输入谐波含量低，无需输任何功率补偿装置。输出电压谐波含量低，无需输任何功率补偿装置。）

低功耗（低功耗器件，结构紧凑）

低维护时间（功率单元模块化，全部柜前维护，易维护）

低空间要求（整机设计结构紧凑，安装尺寸小）

森兰SBH系列高压变频器产品特点-整机设计方面

采用单元串联拓扑方案，当一个单元发生故障时，能够可靠旁路运行，对系统影响小。

变频器输出过载能力强，输出电流能力达到额定的150%，稳定运行1分钟。

核心器件选自进口元件，如IGBT选用EUPEC(英飞凌）、电容选用EPCOS、风机选用EBM、芯片选用TI、LATTICE。

测试功能齐全，每个工序都有严格的测试步骤，PCB生产完毕需要进行高、低温老化试验，功率单元生产完毕需要经过几十项的功能试验及输出满载试验，整机生产装配完毕百分百进行满电压、满电流老化试验，最大测试能力为800A。

森兰SBH系列高压变频器产品特点-结构设计方面

采用一体化设计，整体运输方案，现场无需拆装，安装调试工作量小。

高压变频器采用防尘设计，线路板表面经过三防漆处理，能够适应恶劣环境运行。

模块化设计，所有单元可以互换。

整体设计布局合理，结构紧凑，体积小。

高压、低压区域设计完全隔离，多种保护措施，确保人生与设备安全。

控制柜采用全密封设计，抗干扰能力强。

单元控制板设计在一个全屏蔽环境，抗干扰能力强。

散热风机采用全进口德国EBM离心风机，寿命长，可靠性高。

森兰SBH系列高压变频器产品特点-电气设计方面

功率单元与控制系统之间采用光纤通讯，完全电气隔离。

控制电源冗余设计，双回路自动切换加UPS，控制电源断电不影响运行。

低功耗无散热风扇设计，无机械硬盘，高可靠性，长寿命。

软充电设计，合闸冲击电流小，对系统冲击小。

单元旁路设计选用机械旁路接触器，抗干扰能力强，可靠性高。

控制系统多重安全保护措施，确保人生安全。

对外接口采用PLC设计，可组态，能够满足各种复杂需求。

接口方式可采用硬接线方式也可采用通讯方式，方便DCS系统或后台系统连接。

大屏幕全中文人机界面，方面查看与操作。

森兰SBH系列高压变频器产品特点-功能设计方面

AVR自动调压功能，当输入电网电压变化，输出电压可自动调整

功率单元自动旁路功能，当某个功率单元发生故障，能够快速旁路

飞车启动功能，当电机仍处于旋转状态时，通过转速跟踪技术，可直接带电机启动，无冲击电流

失压重启功能，当电网出现短时失压时，在规定的时间内，电压恢复，不需要人为干预，变频器可以自启动。

软充电功能，对电网冲击小，延长设备使用寿命，可靠性高。

工频、变频无扰切换功能，对大功率负载，需要变频器作为软启动器用时，变频投切工频运行时，可同步并网，然后再投切。

SVPWM空间电压矢量控制，直流母线电压利用率高，可提高输出电压15%。

软起动功能，变频器在起动过程，电压软起，保证启动电流最小，对电机冲击更小。

森兰SBH系列高压变频器产品特点-工艺与测试方面

PCB板三防漆处理，能够适应更恶劣的工作环境。

完善的检测设备，确保产品高质量。

高、低温老化试验，保证线路板高可靠性。

智能功率单元测试系统，每台功率单元生产完毕，都进行各种功能模拟测试。

多功能整机测试系统，整机装配完毕，需要进行百项功能试验。

满载测试系统，真正模拟机器实际满载运行情况，满电压，满电流老化，保证每台机器出厂前要进行老化试验。

五、总结

森兰公司对此项目十分的重视，经过对用户现场情况的调查研究，结合用户在实际使用中的工艺要求，在满足所需风量、流量、压力等要求的同时还要达到一定的节能效果。值得一提的是由于用户留给我们的改造时间有限，为了在规定时间内完成改造任务。森兰公司本着大胆革新的精神、采用了更稳定、更先进的以太网通讯技术，大大缩短了施工调试周期。远端采用独立的组态软件实现对高压变频器的控制与监视。并采用双机冗余的主、从控制模式。大大提高了远程控制系统的稳定性。并一次性通过客户验收。赢得了用户的好评。