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車間通風降溫制冷工程值得特別重視防范的漏點與爆點高壓變頻器在
摘 要： 提出應當特別重視防范制冷工程若干漏點、爆點及其危害性。希望國家制冷行業組織技術力量攻關，強調對冷凝器等壓力容器在其與水工程接觸的表面上應作良好的耐用的防腐措施才能出廠。
關 鍵 詞： 制冷工程 漏點 爆點 危害性 防范措施
制冷工程除了一些容易檢查發現的漏點外，尚有若干難以檢查發現的漏點與突然發生的爆點值得特別重視防范。由于這些漏點聞不到，看不見，難以檢查發現，由此在不知不覺中造成制冷劑大量泄漏。這不僅造成巨大的人力物力浪費，而且由此造成制冷工程的缺少制冷劑而降低了制冷效果，甚至會使整個制冷工程完全失去制冷功能。這些聞不到看不見與難以檢查發現的漏點往往發生在制冷工程的高壓部位或與水工程接觸的部位，其危害性極大，造成制冷劑的損失也特別嚴重，其中CFC與HCFC泄漏還會破環臭氧層，對全球環保造成嚴重危害。特別是一些容易疏忽的爆點，其危害性更大，不但造成巨大的經濟損失，而且極易造成重大人員傷亡事故。應當引起我們高度重視，采取有效防范措施。
1 安全閥漏點
安全閥超壓跳閥排放的制冷劑一般是用管道引導到高空進行排放。如果安全閥跳閥、密封面往往因臟物阻礙密封造成泄漏，安全閥也可能因其他原因泄漏。由于安全閥排放管安裝在高處，檢查一般容易疏忽。安全閥泄漏出來的是高壓制冷劑，如果不及時發現，天長日久就會造成制冷劑大量泄漏。安全閥除了必須按照制冷安全技術規范進行校正外，平時也應檢查其排放口是否有制冷劑泄漏［1］，特別是安全閥超壓跳閥后，一定要進行檢驗校正工作。
2 冷凝器漏點與螺桿機油冷卻器漏點
冷凝器與螺桿機油冷卻器的冷卻水管簇通常用無縫鋼管焊接而成。無縫鋼管的管壁厚度分別為2～3mm，在與冷卻水接觸的內管壁上一般沒有有效耐用的防腐措施，甚至在出廠運輸過程與安裝使用前就已銹蝕嚴重，加上使用過程中時開時停，接觸空氣頻繁，清洗冷卻水管內壁的摩擦加速了磨損腐蝕。冷凝器與螺桿機油冷卻器冷卻水管簇在空氣及水化學與微生物共同作用下，往往使用不到三五年就腐蝕穿孔乃至不能使用而報廢。由于冷凝器冷卻水管壁腐蝕穿孔，高壓制冷劑直接混入接觸的冷卻水中，一般難以發現，特別是臥式冷凝器更難發現。要檢查冷凝器冷卻水管漏氨，除了對其冷卻水質進行化驗外［2］［3］，在其停止工作不供冷卻水時，可在立式冷凝器的頂部或底部滴水中用酚酞試紙試驗檢查，或直接聞到氨的氣味；檢查臥式冷凝器時要打開端蓋才能發現，因而在清洗臥式冷凝器打開端蓋時應當順便檢查是否有泄漏點。如果制冷劑為氟里昂，由于氟里昂在水中溶解度極小，可隨水流以氣態形式飛逸到空氣中，或者以氣態形式積存在冷卻水工程上部的氣囊中。氟里昂氣體無味，檢查難度較大，一般要用鹵素檢漏燈或檢漏儀才能發現。由于螺桿機油冷卻器油壓一般比壓縮機排氣壓力高0.3MPa左右，冷卻水管壁通常只有2mm左右，加上里面油溫很高，比冷凝器更容易腐蝕穿孔。檢查泄漏點應在其停止工作不供冷卻水時打開端蓋才能發現，因而在清洗螺桿機油冷卻器冷卻水管打開端蓋時，也應順便檢查是否有泄漏點。需要指出的是雖然螺桿機油冷卻器裝的是冷凍機油，但是由于里面壓力很高，冷凍機油難免混有高壓制冷劑氣體，因而其冷卻水管壁穿孔泄漏出來的不是單純的冷凍機油，而是冷凍機油與制冷劑的混合物。為了及時發現泄漏點，平時應經常檢查冷卻水是否有漏油跡象，從而判斷其是否腐蝕穿孔泄漏。
3 鹽水蒸發器漏點與冷水蒸發器漏點
鹽水蒸發器與冷水蒸發器腐蝕穿孔泄漏同上述冷凝器與螺桿機油冷卻器的情形基本相似，不同的是從鹽水蒸發器與冷水蒸發器腐蝕穿孔泄漏出來的是低溫低壓制冷劑，與其接觸的鹽水或冷水的溫度較低。由于氨在冷水中的溶解度比在溫水中更大，因而更難發現腐蝕穿孔泄漏出來的氨在水中形成的氣泡。要檢查其是否腐蝕穿孔泄漏，一般需要對水質進行化驗才能確定；由于氟里昂在冷水或溫水中的溶解度都極小，因而可以發現腐蝕穿孔泄漏出來的氟里昂在水中形成的氣泡。
4 活塞機冷卻水工程漏點
一般大型活塞機設有曲軸箱水冷卻器及氣缸蓋冷卻水套。其泄漏原因除腐蝕穿孔外，還因管理操作不當等原因而引起結冰凍裂與溫差應力破裂。因而在水結冰的天氣，當活塞機停機一段時間后，一定要在停水的同時將其中的積水排凈以防結冰凍裂；就是在水不結冰的天氣也應如此。因為由于某些閥門未關或關閉不嚴等原因，致使曲軸箱內冷凍機油混合積存大量制冷劑，這些制冷劑蒸發吸熱就可能引起其中積水結冰凍裂。另外，在壓縮機濕沖程時，如果供水過小而中斷，也會引起結冰凍裂。為了避免防止壓縮機溫差應力破裂，在壓縮機運行時，冷卻水不應時開時停忽大忽小，更不應在壓縮機開機后才供冷卻水，并且要特別注意防止濕沖程�；钊麢C冷卻水工程泄漏點危害性極大，而且難以發現。由于冷卻水壓力與曲軸箱壓力乃至壓縮機排氣壓力(中冷器壓力)大小可能相差無幾。當冷卻水壓力較小時，制冷劑及冷凍機油就會從泄漏點隨冷卻水大量流失；反之，冷卻水壓力較大時就會從泄漏點混入整個制冷工程，引起機件潤滑惡化與損壞。兩種情形都會嚴重影響甚至破環整個制冷工程正常運行。
5 制冷設備防潮隔熱層結露滴水腐蝕穿孔漏點
一個新建或剛剛大修過的調節站，由于里面低溫設備閥門管道多而集中，雖然其表面包有一定厚度的防潮隔熱層，但還是很難避免表面周圍空氣下降到露點，特別是在空氣相對濕度較大時，就更容易下降到露點溫度而結露滴水。如果設計施工質量不過關，日常管理維護不當，往往使用不久就會出現嚴重結露滴水現象，致使防潮隔熱層失效發霉凍融循環而損壞脫落，里面管道鋼鐵外表面也直接受到水分、空氣、霉菌等共同侵蝕而很快腐蝕穿孔。由于腐蝕穿孔在防潮隔熱層里面發生，一般難以檢查發現，天長日久就會使制冷劑大量泄漏，不但造成能源及人力物力巨大浪費，而且大大縮短了制冷設備管道的使用壽命，嚴重影響生產正常進行，甚至不得不暫停生產來進行檢修［4］。
6 雙級壓縮爆點
在雙級壓縮特別是在非單機雙級壓縮制冷工程中，一般情況開機時，應先開高壓機，然后開低壓機；而在停機時，則應先停低壓機，后停高壓機。如果機組在運行中，當高壓機出現故障停機而低壓機不能跟著緊急停機，加上此時如果低壓機上吸、排氣旁通安全閥調整又不當或失靈，則極有可能造成低壓機及中冷器等設備突然發生爆炸跑氨事故，嚴重時可造成人員傷亡及財產重大損失。因而在雙級壓縮機組安裝使用之前，特別需要對低壓機上吸排氣旁通安全閥進行必要的調整校核，因為壓縮機出廠調整吸排氣側旁通安全閥時，一般不是按雙級壓縮低壓機吸排氣側壓差充許值；同時還特別需要在低壓機與高壓機動力控制電路之間進行必要的機組停開機觸點聯鎖工作，以便保證只有先開高壓機后，才能后開低壓機；而在高壓機出現緊急故障停機時，低壓機也能跟著高壓機緊急停機。這樣可以確保雙級壓縮制冷工程正常運行的安全可靠性。［5］
7 融霜爆點
融霜應嚴格按照操作規程進行。熱氨融霜時，要特別小心先緩慢開啟沖霜回液閥，然后緩慢開啟熱氨沖霜閥，并且要控制進入蒸發器的壓力不得過大。嚴禁用關小或關閉冷凝器進氣閥或者關小或關閉冷凝器冷卻水(風冷式冷凝器風機)來加快沖霜速度。否則，如果熱氨沖霜閥開啟過快，壓力過大而造成蒸發器等管道閥門內前后壓力差過大，極可能造成積存在管內的冷凍機油及氨液急速運動而產生所謂的“液錘”撞擊，致使管道閥門等爆裂而發生跑氨事故；另外，如果冷風機用電熱融霜或用水沖霜時，嚴禁關閉冷風機進液閥與回氣閥(在調節站上回氣閥與排液閥)進行所謂的閉路融霜。否則可能引起冷風機等制冷管道內壓力升高超壓而發生爆裂跑氨事故。上述兩種事故都會引起庫內冷藏食品發生嚴重的氨污染，造成重大的經濟損失，甚至造成重大的人員傷亡，應當引起我們高度的重視加以防范。
8 冷庫商品堆垛作業碰撞爆點
冷庫商品堆垛作業應達到安全節能科學整齊，便于商品盤點檢查進出冷庫。商品堆垛應按有關安全技術規范要求與制冷設備管道保留足夠的距離，嚴防堆垛商品倒塌撞擊各種制冷設備管道以及冷庫各種建筑結構附屬設備。冷庫內還要留有合理的通道，便于庫內作業，車輛通行以及設備檢修�？傊鋷焐唐愤M出及庫內作業要講究科學文明衛生，嚴禁野蠻作業，嚴防運輸工具及堆垛商品碰撞冷庫各種建筑結構及附屬設備，特別要嚴防碰撞制冷設備管道，以免爆裂發生跑氨事故。另外冷庫商品堆垛，吊軌懸掛以及設備安裝重量不得超過設計負荷，并且要特別防止冷庫建筑結構凍融循環與溫差應力的破環及凍臌，以免冷庫建筑結構損壞倒塌，碰撞制冷設備管道發生爆裂跑氨事故。上述兩種跑氨事故都會引起庫內冷藏食品發生嚴重氨污染，造成重大的經濟損失，甚至造成重大人員傷亡，應當引起我們高度重視加以防范。
9 焊接爆點
值得特別一提的是冷藏庫氨制冷安全技術規程中明文規定［6］，制冷工程嚴禁在有氨及油，未抽空，未與大氣接通的情況下焊接管道設備，拆卸機器或附件閥門等，同時還嚴禁用氧氣對制冷工程進行試壓檢漏排污等危險操作。制冷工程宜用氮氣進行試壓檢漏排污等操作。如用壓縮機壓縮空氣進行時，特別要時開時停壓縮機，分階段壓縮空氣，以達到要求的壓力，以便讓壓縮空氣升溫得到充分的時間冷卻，防止壓縮空氣升溫過高，引起制冷工程內殘存的
研究高壓變頻器在電廠鍋爐二次風機中的應用。高壓變頻器對降低鍋爐風機的用電率、減少起動電流、提高功率因數、改進工藝水平、提高自動化水平有很好的應用前景，并進行了應用高壓變頻器后的節能分析。
在火力發電廠中，風機和水泵是最主要的耗電設備，且容量大、耗電多。電廠中風機的流量控制是通過調節擋板的開度來實現的，而這是一種經濟效益差，能耗大的落后方法，造成設備損壞快，維修難度大，運行費用高。相當部分功率消耗在擋板的截流過程中，從而造成能源的極大浪費。加上這些設備都是長期連續運行和常常處于低負荷及變負荷運行狀態，其節能潛力則更加巨大。發電廠輔機電動機的經濟運行，直接關系到廠用電率的高低。隨著電力行業改革的不斷深化，廠網分家，競價上網等政策的逐步實施，降低廠用電率，降低發電成本提高電價競爭力，已成為電廠努力追求的經濟目標。
電廠節能環保主要表現在工程高效安全運行和流量的有效凋節等幾方面，隨著火力發電廠的生產過程經濟性方面要求的提高，電廠必須走節能降耗，提高經濟效益之路，推廣高壓變頻在電廠風機工程優化運行中有十分重要的社會和經濟效益。
高壓變頻器的工作原理
高壓變頻器是一種串聯疊加性高壓變頻器，即采用多臺單相三電平逆變器串聯連接，輸出可變頻變壓的高壓交流電。按照電機學的基本原理，電機的轉速滿足如下的關系式：n=（1一s）60f/p=n�！粒�1一s）（P：電機極對數；f：電機運行頻率;s:滑差）從式中看出，電機的同步轉速n。正比于電機的運行頻率（n。=60fp），由于滑差s一般情況下比較�。�0-0．05），電機的實際轉速n約等于電機的同步轉速n。，所以調節了電機的供電頻率f，就能改變電機的實際轉速。電機的滑差s和負載有關，負載越大則滑差增加，所以電機的實際轉速還會隨負載的增加而略有下降。
變頻器本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成。三相高壓電經高壓開關柜進入，經輸入降壓、移相給功率單元柜內的功率單元供電，功率單元分為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。主控制柜中的控制單元通過光纖時對功率柜中的每一功率單元進行整流、逆變控制與檢測，這樣根據實際需要通過操作界面進行頻率的給定，控制單元把控制信息發送到功率單元進行相應得整流、逆變調整，輸出滿足負荷需求的電壓等級。
2．1移相式變壓器
移相變壓器的副邊繞組分為三組，構成X脈沖整流方式；這種多極移相疊加的整流方式可以大大改善網側的電流波形，使負載下的網側功率因數接近1。另外，由于副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，這樣大大提高了可靠性。
2.2智能化功率單元
所有的功率模塊均為智能化設計具有強大的自診斷指導能力，一旦有故障發生時，功率模塊將故障信息迅速返回到主控單元中，主控單元及時將主要功率元件IGBT關斷，保護主電路；同時在中文人機界面上精確定位顯示故障位置、類別。在設計時已將一定功率范圍內的單元模塊進行了標準化考慮，以此保證了單元模塊在結構、功能上的一致性。當模塊出現故障時，在得到報警器報警通知后，可在幾分鐘內更換同等功能的備用模塊，減少停機時間。
6kV電網電壓經過副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，功率單元為三相輸入，單相輸出的交直流PWM電壓源型逆變器結構，相鄰功率單元的輸出端串聯起來，形成Y接結構，實現變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。6kV電壓等級的高壓變頻器，每相由六個額定電壓為600V的功率單元串聯而成，輸出相電壓最高可達3464V，線電壓達6000V左右。改變每相功率單元的串聯個數或功率單元的輸出電壓等級，就可以實現不同電壓等級的高壓輸出。每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電，功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，實現多重化，以達到降低輸入諧波電流的目的。6kV電壓等級的變頻器，給18個功率單元供電的18個二次繞組每三個一組，分為6個不同的相位組，互差10度電角度，形成36脈沖的整流電路結構，輸入電流波形接近正弦波，這種等值裂相供電方式使總的諧波電流失真大為減少，變頻器輸入的功率因數可達到0．95以上。
2．3雙DSP控制工程
主控器的核心為雙DSP的CPU單元，使指令能在納秒級完成。這樣CPU單元可以很快的根據操作命令、給定信號及其它輸入信號，計算出控制信息及狀態信息，快速的完成對功率單元的監控。
2．4GPRS遠程監控
通過FTU配網裝置，將采集到的"實際頻率"、"定子電壓"、"定子電流"、"壓力"以及工程運行的狀態量和報警信息等等數據，利用GPRS網絡發送到后臺服務器，后臺服務器可根據所收到的數據信息的分析結果作出相應的處理操作，包括監測工作狀態、工程運行參數、電流、電壓的超標報警，這樣就可以對現場進行實時監控，以確定安全情況和運行情況。大幅提高了工程運行的可靠性、操作方式更加靈活、同時也減少了維護費用。
高壓變頻器在二次風機的安裝應用
二次風機的作用是克服空氣預熱器、風道、燃燒器的阻力，輸入燃燒風，維持燃料充分燃燒。一旦二次風機不能正常運行，不但影響生產，造成巨大的經濟損失。所以，和二次風機配套的高壓變頻調速工程，要求具有極高的可靠性。二次風機及電動機的額定參數如下：
二次風機銘牌參數
型號：JLY75-13A
功率：450KW
風量：199801m／h
風壓：5096Pa
主軸轉速：960r／min
制造廠家：濟南風機廠
二次風機電動機銘牌參數
電機型號：Y4501-6
額定電壓：6000V
額定功率：450KW
額定電流：55A
額定轉速：990r／rain
絕緣數級：F級
接線方式：Y接
額定功率因數：O．84
制造廠家：沈陽電機股份有限公司
3．1變頻器的安裝改造
變頻器主回路接線圖如下：
變頻器采用哈爾濱九洲電氣股份有限公司生產的PowerSmart高壓大功率變頻器，其中QF為高壓斷路器，Qs1為電動機工頻隔離開關，Qs2、QS3為電動機變頻隔離開關，QS1、QS2與QS3互鎖。從工程的原理圖中可看出，進行變頻改造對原工程改動較小，可在較短時間內完成改造方案，QS1的加入可使變頻在有故障的情況下工頻旁通。
變頻裝置工作電源正常為交流220V，從本機組380v段和保安段分別取一路電源。正常時一路工作，一路備用，如工作交流電源掉電，變頻裝置可分別通過其UPS裝置供電（UPS可提供工作電源30min），如UPS電量不足，則備用直流220V工作電源自動投入。
正常運行時，變頻器可通過爐膛負壓實現閉環自動調節變頻器轉速，根據熱工自動條件，也可開環實現手動給定輸出調節，最后輸出4-20mA信號，實現吸風機速度給定。CRT換面變頻器操作頁面中，設起、停、復位軟按鈕共3個，分別控制變頻器的起、停輸出及故障復位。在運行中，變頻器若發生不影響運行的輕故障，只發報警，高壓開關不掉閘，若發生重故障，則高壓開關事故掉閘，同時報警。
3．2變頻器的操作
變頻器的操作方法有三種，一是就地控制，直接利用控制柜觸摸屏的人機界面的啟動、加速、減速、復位、停止等按鈕實現變頻調速的操作過程。二是遠程控制，通過遠程控制器具，用開關和模擬給定，通過端子，I／0接口輸入操作命令及給定值。三是DCS控制，與DCS直接連接，實現與現場過程控制工程的完美結合，并通過現場過程控制工程實現控制，二次風機的變頻控制主要采用DCS控制。
3．3變頻器的啟動
一是正常啟動，按正常方式啟動后，自動上升頻率并以用戶設定的頻率穩定運行。二是軟啟動，按軟啟動方式啟動后，直接升速到工程參數中提供的電網投切頻率，然后工程給"變頻／工頻投切"指令，并進行相應的電氣連鎖控制，達到軟啟動的效果。三是旁路功能，在變頻器故障不能投入運行的情況下，可以進行手動旁路操作。將QS2，QS3斷開，QS1閉合，電機可由QF直接啟停，拖動電動機工作，此為變頻直接旁路功能，同時便于維護與檢修。
節能分析計算
在沒有進行變頻調速時，二次風機的運行方式是根據負荷變化調整調節門的開度來滿足負荷的變化要求。這種調節操作簡單，但調節精度低，管網工程的運行效率低。采用變頻調節時。如果根據負荷變化需要來調節風壓，將風壓調節在一個最優的范圍內，可以提高管網運行的整體效率，節能效果更加突出。可以利用變頻調節調節精度高，操作方便的特點，優化控制工程，提高工程效率。同時，變頻調速之后由于管網工程運行效率的提高，電動機不但減小了從電網輸入的功率，同時變頻器也提高了電網輸入的功率因數。這就使電動機從電網吸收的無功功率相對的降低了，由于電網傳輸的無功率功率減小，使得無功功率的傳輸在電網中造成的有功損耗也降低，即無功經濟當量也降低了。
通過以上分析得出，二次風機采用變頻器進行調節風量，當風量調節幅度越大，節電效果越高。經變頻改造后，在滿足鍋爐正常運行的情況下，二次風機電動機電流明顯減少，由32A一38A降為19A一28A，下降了10A左右，風機平均每小時電耗也由331．71Kw．h降到244．42Kw．h，節電率為26．3％。每度電按0．32元計，年運行小時數按7000小時計，年可節約電量611030kwh，年節電費19．552萬。
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