锋速达通风降温系统
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车间负压风机高压变频技术在热源厂循环流化床锅炉风机上的应用风
风机是一种量大面广、耗电量极大的动力机械。我国每年风机的电能消耗占总消耗的10％以上，在电力、钢铁、煤炭、冶炼工业中，风机的耗电量往往占生产用电的20％以上。因此，对风机的节能研究具有十分重要的经济意义。
风机工程中流量的调节常采用改变档板开度的方式，因而在档板上产生附加的压力损失。消耗了大量能源。采用变频调速技术改造风机工程，不仅可以节约能源，而使工程运行更加合理可靠。
哈尔滨市华能集中供热有限公司在建的热源厂，设计规模为6台116MW（160t）循环硫化床热水锅炉，3台75t/h循环硫化床蒸汽锅炉，2台12MW背压式汽轮发电机组，总供热面积为1800万平方米，最大热负荷为1054.8MW。
项目建成后可以承担起哈尔滨市道里、道外两个区大部分的冬季取暖任务。项目03年开始建设，04年投产2台116MW热水炉，05年底已有4台116MW热水炉、三台75t/h蒸汽炉和两台12MW背压机组投入运行。九台循环硫化床锅炉全部为哈尔滨锅炉厂生产，其中116MW循环硫化床热水锅炉是该厂生产的第一台目前国内最大的循环硫化床热水锅炉。
循环硫化床作为一种清洁高效燃烧技术在国际上被广泛认可，其具有燃烧适应性广、燃烧效率高、氮氧化合物排量低、负荷调节范围大、污染物排放低等特点，属于环保型锅炉，是国家大力推广的新型锅炉。其燃烧工艺如下：燃料由炉前给煤工程送入炉膛。送风工程由一次风（鼓风）和二次风组成，一次风由炉床下部送入炉膛，主要保证料层流化：二次风沿燃烧室分级多点送入，主要增加炉膛的氧量起到助燃作用。燃烧后的物料变成一些较小的颗粒随烟气一起进入分离器，经过固气分离其中大部分颗粒由分离器下部的返料器从新送入炉膛，使炉膛内有足够高的灰度，保证流化；烟气经过电除尘器由引风机抽出。
2 工程技术方案分析
对循环硫化床锅炉调节主要就是对风工程的调节。目前调节风量的主要方法由通过风门挡板开度调节和改变电机转速调节。其中以对电机变频调速为最优。
在一期工程中5#、6＃热水炉三大风机中我们使用了国内某家生产的斩波内馈调速工程，该工程实际上为转子串级调速的升级，转速调节范围60％～100％。在04年和05年的使用中发现了许多问题。比如，调节范围小（30Hz～50 Hz）、故障率高、谐波大、不能实现真正的软启动等，最为严重的是由于该工程的配套电机必须是转子带滑环、碳刷的特种电机，使用中故障率很高，碳刷磨损很严重，平均一个月就要停炉换滑环、碳刷。对供热稳定、平时的日常使用维护带来很多问题。
在二期工程中根据现场的工艺情况和前一年的使用情况，我们选用了6台东方日立（成都）电控设备有限公司生产的高压大功率变频器，6台变频器分别控制3＃、4＃热水炉的一次风机（1250kW/6000V）、二次风机（250 kW/6000V）、引风机（800 kW/6000V）。
3 装置原理特点
附图 单元串联多电平拓扑结构 该高压变频器工程采用直接“高—低—高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构（见附图），主体结构由多组功率模块串并联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出。以8级变频器为例，每相由8个PWM变频功率单元串联实现直接高压输出，三相24个。每个功率单元承受全部的输出电流，但仅承受1/8的输出电压和1/24的输出功率，相电压为433×8＝3464V，所对应的线电压为6000 V。经叠加后线电压波形具有33阶梯电平，它相当于48脉波变频，理论上47次以下的谐波都可抵消，总的电压和电流失真率可分别低于1.2%和0.8%，堪称无谐波污染变频器。
它对电网谐波污染小，输入电流谐波畸变小于3％，电网输入电压谐波畸变小于3％，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数达0.95以上，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置，输出波形质量好，输出电流谐波畸变小于3％，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪声、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可使用普通的鼠笼异步电机。
变频装置具有工频旁路功能，用于变频与工频之间的切换；旁路刀闸容量满足工频要求，刀闸具有防误操作的机械闭锁功能，并带有电磁锁，以作为电气连锁的保护，防止误操作。变频器、断路器、刀闸和电缆的一次电路。
4 节能分析
通过流体力学的基本定律可知：风机、水泵类设备均属于平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有以下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
3＃、4＃热水炉在保证负荷的情况下：
引风机实际运行平均在45 Hz；
一次风机平均42 Hz；
二次风机平均35 Hz。
如果在工频下使用风们挡板控制一台炉一个月使用电量：
（1250＋250＋800）×24×30=1656000kwh，以平均电价0.7元/度计算，需1159200元。现在使用变频器后风门的挡板开度为100％，使用变频调节风量，一台炉一个月使用电量：〔（45/50）3×1250＋（42/50）3×250＋（35/50）3×800）〕×24×30=960354.72kwh，需672248.304元。可以看出一台炉（一台250KW/6000V变频器 一台1250KW/6000V变频器 一台800KW/6000V变频器）年节省电量695645.28×6＝4173871.68 kwh，节省2921710.176元（我们供热期为6个月），节电率为42％。
5 采用变频器的优越性
变频调速工程从2005年11月投入生产运行至今，充分体现出该装置的先进性，主要特点如下：
（1）由于变频器可以非常平稳的调整风量，运行中可以任意调整锅炉负荷，锅炉运行参数得到改善，提高了锅炉效率。
（2）使用变频后，由于启动和停止时间都可以设定，减少了对烟道、风道和风门挡板的冲击腐蚀，相应的延长了很多零件的使用寿命，有效的提高了相应设备的检修周期，节约了大量维护费用。
（3）由于有变频调节，工程实现了软启动，风机在低频下启动，启动电流很小，启动时间延长，避免了原来在较大惯性负荷情况下，数倍于额定起动电流对电网和机械设备的冲击，有效延长了电机寿命。
（4）提高了功率因数，功率因数在0.95以上。
6 结束语
高压变频工程由于其节能效果明显，特别是在低负荷时更为显著，采用变频调速后实现了电机软启动，延长了电机和风机的使用寿命，由于风门全开，极大的延长了风门的使用和检修周期，也减少了风管道的振动和摩擦。良好的性能会越来越为各行各业所应用，具有极好的使用价值。
摘要： 介绍了近年来我国在风机盘管技术领域的最新成果，在结构形式、强化传热、提高室内空气品质、降低噪音和提高自动控制水平等方面的技术进展情况，分析了目前风机盘管中存在的问题，并对今后的发展方向进行了展望。
1 引言
风机盘管机组，是半集中式空调工程中不可缺少的重要装置。我国从1972年开始研制风机盘管机组的，并首先应用于北京饭店新楼的空调工程中。近年来它无论是在技术上还是在产品数量上发展的都很快,为了提高实际工程中风机盘管效能，长期以来科研技术人员主要从风机盘管的新的结构形式、提高换热效率、降低噪音、提高室内空气品质和自动控制水平等几个方面人手，做了深入的研究，并且提出了很多设计和改进方案。
2 结构与工程形式
风机盘管机组的结构比较简单，例如常见的吊顶式风机盘管；它是在一个不大的结构空间内，组装有离心式或贯流式的通风机以及铜管穿肋片的传热管束。
3 热工特性
风机盘管有两个主要的性能指标，即风量和热(冷)交换量。风量由风机选型确定；热(冷)交换量则与盘管的传热面积、热(冷)媒的温度和流量以及经过盘管的空气温度和流速等因素有关。
风机盘管的传热管束是用直径较小的紫铜管穿上铝肋片，排成2至4排制成管束。冷热水在管内为蛇形往复流动，空气在管外肋片间穿行，同时被加热或冷却。
4 室内空气品质
4．1 凝结水的处理
风机盘管在夏季主要用来给室内空气进行降温除湿，进而维持室内比较舒适的温度和湿度，空气中的水分不断的在风机盘管中凝结出来,因此，风机盘管一方面要能够除去空气中的水分，还要将这些冷凝水尽快的排走。
4．2 室内空气净化
空气仅仅经过降温和除湿是不能完全满足对空气品质的要求的。在尽快排走冷凝水防止生菌的同时，一方面要保证新风的引入提高室内空气的新鲜度，另一方面需要进一步对空气进行净化。
5 噪声
风机盘管噪声都是由气动力噪声和机械噪声合成的。机械噪声取决于旋转部件的加工、动平衡及装配精度，即取决于产品质量；气动力噪声仅与送风静压和风量有关。风机盘管的气动力噪声一般高于机械噪声。
6 风机盘管控制
6.1 全年运行调节
风机盘管的控制与集中式空调基本类似，这里以双水管工程为例，简要分析了全年冬夏季以及干、湿工况时的运行调节。
6.2 自动控制
基于对风机盘管原理的认识和自动控制手段的日益成熟，大量的自动控制元件被广泛应用与风机盘管的控制当中。
7 结语与展望
综上所述，近几年来，我国风机盘管在结构形式、传热效率、室内空气品质、噪音和自动控制等方面都采用了一些先进的技术，取得了一些明显的成果，大大提高风机盘管机组的性能。但是与国外的先进产品相比，在各个方面我们都还有不小的差距。我国盘管机组的生产方兴未衰，它在市场经济的氛围中将会向自控能力更强，更节约能源和精巧方面发展。在人们生活水平日益提高基础上，风机盘管空调器的需求量会越来越多，技术会不断进步，为人们创造更加舒适洁净的生活与工作环境。
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