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贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表 论文(设计)名称 火电厂风机变频设计 论文（设计） 来源 导师选题 论文（设计）类型 C—设计 指导教师 学生姓名 学号 班级 2014级 研究或设计的目的和意义： 目前，在我国电源结构中，火电装机容量占74%，发电量占80%；水电装机容量占25%，发电量占19%；核电仅占1%左右。而火电厂的各类辅机设备中，风机，水泵类设备占了绝大部分，蕴藏着巨大的节能潜力。 火铺矿矸石发电厂现有装机4.5MW，其中，三台1.5MW燃煤机组，先后于2004年7月建成投产，运行良好。根据实际需要，公司对三台机组进行了汽轮机通流部分和控制系统的改造。 本研究项目是鼓风机的液偶调节、节流调节方式改用变频器调节方式，以提高辅机的调节品质与效率，达到节能降耗的目的。 根据调查研究及报告的经济技术分析，本电厂机组全采用变频调节方案，总厂用电率可下降3%，年可节电8.18万千瓦时，节能效果明显，具有显著的社会效益与经济效益。 主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路： 本电厂鼓风机原均使用液力耦合器调速，属耗能型调速方式，随着高压变频技术的日益成熟，高压变频器在锅炉送、引风机上的广泛应用，大大降低了的用电量。但由于变频调速与原来的液耦调速原理相差甚远，设计一个更加高效的发电厂锅炉送风机、引风机变频调速热力自动控制系统。本论文主要研究内容如下： 高压变频器的调速原理及其应用情况； 锅炉鼓风机变频调速控制改造方案及其关键技术分析； 变频器及其控制系统的应用设计、安装与调试； 4、鼓风机改变频器控制后相关逻辑的设计、组态与调试； 5、系统改造后的节能评估。 研究或设计的国内外现状和发展趋势： 调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在国民经济各领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式代表了电气传动发展的主流方向。 变频器的出现为交流电动机的发展起到很重要的作用，不仅要取代结构复杂，价格昂贵的直流电机调速系统，而且原来由交流电动机拖动的负载实现变频调速后能节省大量能源。 变频器问世于20世纪80年代，初期的变频调速装置由晶闸管等分立电子元器件组成，可靠性差、频率低输出电压和电流的波形是方波。随着电力晶体管（GTR）和可关断晶闸管（GTO）的出现并成为逆变器的功率原件时，脉宽调制（PWM）技术也进入应用阶段，这时的逆变电路输出电压电流波形接近正弦波，同时8位微处理器成为变频器的控制核心，按压频比（U/f）控制原理实现异步电动机的变频调速，在工作性能上有了很大提高。 近年来人们陆续研制出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）和集成门极换流晶闸管（IGCT），以及性能更为完善的智能功率模块（IPM），使得变频器的容量和电压等级不断提高。 自动控制原理的发展是变频器在改善压频比控制的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通信单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 现在电力电子基片已从S（i硅）变换为SiC（碳化硅），使电力电子新器件进入到高电压、大容量化、高频化、组件模块化、微型化、智能化和低成本化，多种适宜变频调速的新型电气设备正在开发研制中，信息技术迅猛发展，以及控制理论的不断创新，这些与变频调速相关的技术将影响其发展趋势。以下便是变频调速未来的发展趋势： （1）智能化。智能化的变频器安装到系统之后，不必进行那么多的功能设定，就可以方便地操作使用，有明显的工作状态显示，而且能够实现故障诊断和故障排除，甚至可以进行部件自动转换。利用互联网可以遥控监视，实现多台变频器按照工艺程序联动，形成最优化变频器综合管理控制系统。 （2）专门化。根据某一类负载的特性有针对性地制造专门化的变频器，这不但有利于对负载的电动机经济有效地控制，而且可以降低制造成本。例如，风机、水泵用变频器、起重机专用变频器和空调专用变频器等。 （3）一体化。变频器将相关功能器件，如参数识别系统、PID调节器、PLC控制器和通信单元等有机地集成到内部组成一体机，不仅使功能增强，系统可靠性增加，而且可有效缩小系统体积，减少外部电路的连接。现在已经出现了变频器和电动机的一体化组合机，使整个系统体积更