Inverter แรงดันสูงในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน: เพิ่มประสิทธิภาพและลดการปล่อยมลพิษ

พลังงานความร้อนยังคงมีความสำคัญในส่วนผสมของพลังงานทั่วโลก แต่ระบบแบบดั้งเดิมเผชิญกับปัญหาของการใช้พลังงานสูงและการปล่อยมลพิษ จำเป็นต้องมีนวัตกรรมเพื่อการดำเนินงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น อินเวอร์เตอร์แรงดันสูง โดยการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ นำเสนอวิธีการแก้ไขที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยมลพิษในโรงไฟฟ้า

1 ภาพรวมของอินเวอร์เตอร์แรงดันสูง

อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงควบคุมมอเตอร์และหม้อแปลงแรงดันสูงโดยปรับความถี่ ทำให้สามารถประหยัดพลังงาน ปรับปรุงประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ระบบประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ สวิตช์วงจรป้องกัน การตัดไฟ และทรานซิสเตอร์ ทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการดำเนินงานที่เสถียร อินเวอร์เตอร์ ซึ่งเป็นส่วนหลัก ปรับความดันและความถี่ได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของโหลด ทำให้การดำเนินงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดการใช้พลังงานและลดความเสียหายจากการเปิด-ปิดบ่อยๆ หรือการโหลดเกิน ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

สวิตช์วงจรป้องกันปกป้องจากโหลดเกินและวงจรลัดวงจร สวิตช์ตัดไฟรับประกันความปลอดภัยระหว่างการบำรุงรักษา ทรานซิสเตอร์ช่วยควบคุมกระแสไฟฟ้าอย่างแม่นยำ ทำให้การดำเนินงานมีความแม่นยำมากขึ้น ส่วนประกอบที่เชื่อถือได้นี้สนับสนุนการใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมไฟฟ้า น้ำมัน เคมี และโลหะ เพื่อขับเคลื่อนพัดลม ปั๊ม และคอมเพรสเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

2 คุณค่าในการประยุกต์ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน
2.1 การปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำ

เครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการแปลงพลังงาน มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและมลพิษของโรงไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำโดยการควบคุมความเร็วของปั๊มป้อนน้ำ พัดลมดันอากาศ และพัดลมดูดอากาศอย่างไม่มีขั้นตอน ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการของโหลดและกระบวนการเผาไหม้ รักษาการไหลของน้ำ อากาศ และควันไอเสียให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม การควบคุมอย่างแม่นยำลดการสิ้นเปลืองพลังงานจากการจ่ายเกิน และป้องกันการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์เนื่องจากขาดอากาศ ทำให้ประสิทธิภาพความร้อนและความเสถียรมากขึ้น นอกจากนี้ยังลดการสึกหรอและแรงสั่นสะเทือน ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

2.2 การลดการสูญเสียความร้อนของกังหันไอน้ำ

กังหันไอน้ำมีความสำคัญในการแปลงพลังงาน แต่การสูญเสียความร้อนลดประสิทธิภาพและเพิ่มค่าใช้จ่าย อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงลดผลกระทบนี้โดยการควบคุมการไหลของไอน้ำและปรับความเร็วอย่างแม่นยำ ต่างจากวิธีควบคุมวาล์วแบบคงที่ อินเวอร์เตอร์ปรับการไหลของไอน้ำในเวลาจริงเพื่อให้ตรงกับความต้องการของโหลด รักษาความเร็วของกังหันให้อยู่ในเขตที่มีประสิทธิภาพสูงสุด นอกจากนี้ยังทำให้การเปลี่ยนแปลงความเร็วระหว่างการเปิด-ปิดและเปลี่ยนโหลดราบรื่น ลดการสิ้นเปลืองพลังงานและแรงกดดันทางกล ทำให้ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจดีขึ้น

2.3 การลดการใช้พลังงานของโรงไฟฟ้า

อุปกรณ์เสริมเช่น ปั๊มและพัดลมใช้พลังงานจำนวนมากในโรงไฟฟ้า ทำให้ผลผลิตสุทธิและเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้าได้รับผลกระทบ อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงลดผลกระทบนี้โดยการควบคุมความเร็วของมอเตอร์อย่างไม่มีขั้นตอน ปรับกำลังไฟให้ตรงกับความต้องการของโหลดจริง หลีกเลี่ยงปัญหา "มอเตอร์ขนาดใหญ่เกินไป" ลดการใช้พลังงาน ตัวอย่างเช่น อินเวอร์เตอร์บนปั๊มและพัดลมทำความเย็นปรับการไหลตามความต้องการ ลดการสิ้นเปลือง นอกจากนี้ยังเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์เสริม ลดการสึกหรอจากการเปลี่ยนแปลง ยืดอายุการใช้งาน และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและการหยุดทำงาน

3 การประยุกต์ใช้เฉพาะในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน
3.1 ในระบบเครื่องจักรไอน้ำ

นอกจากการควบคุมความเร็วพื้นฐาน อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงยังสนับสนุนการปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำขั้นสูง ผสานกับเซ็นเซอร์และวิเคราะห์ข้อมูล ทำให้สามารถควบคุมการเผาไหม้อย่างฉลาดโดยการตรวจสอบอุณหภูมิของเปลวไฟ ควันไอเสีย และระดับออกซิเจน ปรับปรุงการจ่ายเชื้อเพลิงและอากาศให้มีประสิทธิภาพสูงสุดและลดการปล่อย NOx และ SOx

นอกจากนี้ยังเพิ่มความสามารถในการติดตามโหลด ใช้ขั้นตอนคำนวณเชิงพยากรณ์ อินเวอร์เตอร์ปรับปรุงผลผลิตของเครื่องจักรไอน้ำตามความต้องการของระบบไฟฟ้า ทำให้มีความยืดหยุ่นและลดการสูญเสียจากการเปลี่ยนแปลงโหลด การผสานเข้ากับ DCS และ SIS ทำให้สามารถควบคุมอย่างประสานกันกับกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปรับปรุงประสิทธิภาพและการตอบสนองโดยรวมของโรงไฟฟ้าผ่านการแบ่งปันข้อมูลและการวางแผนอย่างเป็นเอกภาพ สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงโรงไฟฟ้าให้เป็นแบบอัจฉริยะและมีประสิทธิภาพ

3.2 ในระบบปั๊มคอนเดนเสท

ปั๊มคอนเดนเสทแบบดั้งเดิมทำงานด้วยความเร็วคงที่ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงแก้ปัญหานี้โดยการควบคุมความเร็วอย่างแม่นยำตามการไหลของคอนเดนเสท (รูปที่ 1) ปั๊มชะลอลงเมื่อมีโหลดต่ำเพื่อประหยัดพลังงาน และเร่งความเร็วเมื่อมีโหลดสูงเพื่อรักษาการจ่าย รักษาความเสถียร

ระบบตรวจสอบอุณหภูมิมอเตอร์ กระแสไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าในเวลาจริง ใช้การป้องกันภายในเพื่อป้องกันโหลดเกินและข้อผิดพลาด ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ การผสานเข้ากับการควบคุมเครื่องจักรไอน้ำและกังหัน ปรับปรุงวงจรไอน้ำ-น้ำ ทำให้มีประสิทธิภาพสูงสุด การตรวจสอบระยะไกลและการวินิจฉัยข้อผิดพลาดช่วยให้ตรวจพบปัญหาได้เร็ว ป้องกันการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด การวิเคราะห์ข้อมูลยังช่วยปรับปรุงการดำเนินงาน ค้นพบการประหยัดพลังงานเพิ่มเติม และปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ

3.3 การประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงในระบบกำจัดฝุ่น

การประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงในระบบกำจัดฝุ่นนำเสนอวิธีการใหม่ในการปรับปรุงประสิทธิภาพสิ่งแวดล้อมและพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน ด้วยการควบคุมความเร็วอย่างยืดหยุ่น การประสานงานอย่างอัจฉริยะ และประโยชน์สิ่งแวดล้อมที่สำคัญ อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงกำลังกลายเป็นตัวเลือกหลักในการอัปเกรดและปรับปรุงระบบกำจัดฝุ่น

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการควบคุมอินเวอร์เตอร์แรงดันสูงในระบบกำจัดฝุ่นของโรงไฟฟ้ารวมถึงขั้นตอนสำคัญ เช่น การตั้งค่าตำแหน่งแลนซ์ การคำนวณความคลาดเคลื่อน การควบคุม PLC การปรับความเร็วด้วยความถี่แปรผัน และการปรับปรุงด้วยป้อนกลับ ดังแสดงในรูปที่ 2 ตำแหน่งของแลนซ์ออกซิเจนมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่น วิธีการแบบดั้งเดิมใช้การตั้งค่าคงที่ ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามเวลาตามองค์ประกอบของควันไอเสียและประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่น ต่างจากอินเวอร์เตอร์แรงดันสูงที่ผสานเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงเพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของฝุ่นและปริมาณออกซิเจนในควันไอเสียในเวลาจริง คำนวณตำแหน่งแลนซ์ที่เหมาะสมอย่างต่อเนื่องโดยใช้อัลกอริทึมที่กำหนดไว้ ในกระบวนการนี้ อินเวอร์เตอร์ไม่เพียงแค่ควบคุมความเร็วของมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในการป้อนกลับวงจรป้อนกลับสำหรับการปรับตำแหน่ง รับประกันการตอบสนองที่แม่นยำและรวดเร็วต่อคำสั่งการตั้งค่าตำแหน่ง

โปรแกรมควบคุมลอจิก (PLC) ซึ่งเป็นหน่วยควบคุมหลัก ประสานการทำงานของส่วนประกอบทั้งหมดของระบบกำจัดฝุ่น การผสานเข้ากันอย่างแน่นหนาของอินเวอร์เตอร์แรงดันสูงและ PLC ทำให้สามารถควบคุมรายละเอียดของส่วนต่างๆ ของระบบกำจัดฝุ่นได้ ด้วยการรับสัญญาณควบคุมจาก PLC อินเวอร์เตอร์ปรับความเร็วของพัดลมกำจัดฝุ่นให้ตรงกับการไหลของควันไอเสียและความเข้มข้นของฝุ่นในปัจจุบัน กลยุทธ์การควบคุมความเร็วด้วยข้อมูลแบบเรียลไทม์นี้เพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่น ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานและการสึกหรอของอุปกรณ์จากการเป่าเกินจำเป็น

การประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงขยายออกไปมากกว่าวิธีการควบคุมความเร็วอย่างง่าย ทำให้สามารถปรับปรุงกลยุทธ์การควบคุมอย่างต่อเนื่องผ่านกลไกป้อนกลับ ด้วยการตรวจสอบตัวบ่งชี้สำคัญ เช่น ความเข้มข้นของการปล่อยฝุ่นและความโปร่งใสของควันไอเสียในเวลาจริง อินเวอร์เตอร์ปรับค่าควบคุมอัตโนมัติตามข้อมูลป้อนกลับ ทำให้สามารถปรับปรุงอย่างอัตโนมัติ กระบวนการทำให้ระบบมีความเสถียรและเชื่อถือได้มากขึ้น พร้อมทั้งลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา

4 สรุป

สรุปแล้ว การประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน—ครอบคลุมการจัดการเครื่องจักรไอน้ำอย่างอัจฉริยะ การควบคุมปั๊มคอนเดนเสทอย่างมีประสิทธิภาพ และการกำจัดฝุ่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม—แสดงให้เห็นถึงศักยภาพและความคุ้มค่าที่สำคัญ ผ่านการควบคุมความเร็วอย่างแม่นยำ การปรับปรุงระบบอย่างอัจฉริยะ และการควบคุมด้วยป้อนกลับแบบเรียลไทม์ อินเวอร์เตอร์แรงดันสูงไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานและประสิทธิภาพสิ่งแวดล้อมอย่างมากเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความยืดหยุ่นและความเสถียรของระบบ มอบการสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง มีประสิทธิภาพ และปลอดภัยของโรงไฟฟ้า