摘 要:闡述了引風機高壓變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的原理，分析對比高壓變頻器在二甲轉(zhuǎn)化引風機上節(jié)能效果。應用表明，高壓變頻裝置采用擋板控制和變頻控制，可實現(xiàn)電機軟啟動，減輕磨損，延長使用壽命，節(jié)能效果顯著。
　　關(guān)鍵詞:高壓變頻調(diào)速工程 引風機 節(jié)能降耗
　　
　　高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是一種主要用于交流電動機的變頻調(diào)速技術(shù)，其技術(shù)和性能勝過其它任何一種調(diào)速方式(如降壓調(diào)速、變極調(diào)速等。315KW引風機日常運行風量調(diào)節(jié)為入口擋板調(diào)節(jié)方式，入口擋板開度最大不到70%左右，該方式不能及時調(diào)節(jié)，運行效率低，節(jié)流損失大，電機啟動時會產(chǎn)生5～7倍的沖擊電流，對電機造成損害。為此，采用變頻調(diào)節(jié)方式對風機工程進行改造，將1#引風機改為變頻驅(qū)動，風量由手動給定4～20mA信號調(diào)節(jié)，以減少溢流和節(jié)流損失，提高工程運行的經(jīng)濟性。
　　
　　一、引風機變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)
　　
　　(1)節(jié)能原理。當采用變頻調(diào)速時，可以按需要升降電機轉(zhuǎn)速，改變風機的性能曲線，使風機的額定參數(shù)滿足工藝要求，根據(jù)風機的相似定律，變速前后風量、風壓、功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為:Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=(N1/N2)2;P1/P2=(N1/N2)3
　　式中:Q1、H1、P1?風機在N1轉(zhuǎn)速時的風量、風壓、功率;Q2、H2、P2?風機在N2轉(zhuǎn)速時相似工況下的風量、風壓、功率。
　　假如轉(zhuǎn)速降低一半，即:N2/N1=1/2，則P2/P1=1/8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達到節(jié)能的目的。當轉(zhuǎn)速由N1降為N2時，風機的額定工作參數(shù)Q、H、P都降低了。也就是說當轉(zhuǎn)速降低時，額定工作參數(shù)相應降低，但效率不會降低，有時甚至會提高。因此在滿足操作要求的前提下，風機仍能在同樣甚至更高的效率下工作。降低了轉(zhuǎn)速，風量就不再用關(guān)小風門來控制，風門始終處于全開狀態(tài)，避免了由于關(guān)小風門引起的風力損失增加，也就避免了總效率的下降，確保了能源的充分利用。當采用變頻調(diào)速時，50Hz滿載時功率因數(shù)為接近1，工作電流比電機額定電流值要低，這是由于變頻裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用，可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20%左右。
　　(2)擋板控制。擋板調(diào)節(jié)就是利用改變管道閥門的開度，來調(diào)節(jié)風機的流量。擋板調(diào)節(jié)時，風機的功率基本不變，風機的性能曲線不變，而管道阻力特性曲線發(fā)生變化，風機的性能曲線與新的管道阻力特性曲線的交點處就是新的工作點。(見圖1)
　　(3)變頻控制。變頻調(diào)節(jié)就是利用改變性能曲線方法來改變工作點，變速調(diào)節(jié)中沒有附加阻力，是比較理想的一種調(diào)節(jié)方法。通過變頻器改變電源的工作頻率，從而實現(xiàn)對交流電機的無級調(diào)速。風機采用變速調(diào)節(jié)時，其效率幾乎不變，流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化，而軸功率按三次方規(guī)律變化。同時采用變頻調(diào)節(jié)，可以降低泵和風機的噪聲，減輕磨損，延長使用壽命。(見圖2)。
　　
　　二、節(jié)能分析計算
　　
　　(1)變頻調(diào)速工程回路。見圖3。6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM1到高壓變頻調(diào)速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM5送至電動機1;或6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM2到高壓變頻調(diào)速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM6送至電動機2;6KV電源還可以經(jīng)旁路接觸器KM3和KM4直接起動電動機1和電動機2。
　　(2)互鎖。接觸器KM1和KM2互相閉鎖，即KM1和KM2不能同時閉合;接觸器KM5和接觸器KM6互相閉鎖，即KM5和KM6不能同時閉合;接觸器KM5和接觸器KM3互相閉鎖，即KM5和KM3不能同時閉合;接觸器KM6和接觸器KM4互相閉鎖，即KM6和KM4不能同時閉合;接觸器KM1和接觸器KM6互相閉鎖，即KM1和KM6不能同時閉合;接觸器KM2和接觸器KM5互相閉鎖，即KM2和KM5不能同時閉合;
　　(3)節(jié)能效果分析計算。由于在運行過程中，爐側(cè)需根據(jù)機組負荷變化的要求調(diào)整風機完成過程控制量的調(diào)節(jié)，且風機運行性能指標一致，可以對引風機運行數(shù)據(jù)分別合并處理，并且采用流量百分比和擋板開度之間關(guān)系的變化趨勢曲線對引風機的變頻功耗進行計算。Pd:電動機功率;U:電動機輸入電壓6kV;I:電動機輸入電流28 A;COSφ:功率因數(shù)0.85。計算公式:Pd=1.732×U×I×COSφ;①單臺工頻功耗計算。Pd=1.732×6×28×0.85=247.33(kW)(包含管道縮口及擋板節(jié)流損失)。②單臺變頻功耗計算。根據(jù)流體力學原理，風機風量與電機轉(zhuǎn)速及電機功率存在一定的關(guān)系:Q1/Q2=n1/n2;H1/H2=(n1/n2)2;P1/P2=(n1/n2)3。其中:Q1實際流量，Q2額定流量，Q為風量;H為風壓;P為電機軸功率;n為電機轉(zhuǎn)速;將現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)代入P1/P2=( Q1/Q2)3，得(85000/188730)3=P1/315，p1=28.67KW;變頻器網(wǎng)側(cè)功耗Pb=P1/ηb=28.67/0.92=31.16KW;單臺計算節(jié)電率:(ΔP/ Pd)*100%=(247.33-31.16/247.33)=87%;單臺實現(xiàn)節(jié)電率:變頻運行時電動機平均電流Ig為12A。1-(Ib/Is)*100%=1-(12/28)=57%;變頻改造后的效益:年節(jié)約電量=引風機臺數(shù)*單臺變頻節(jié)電率*單臺工頻功率*年運行小時=57%*247.33*5400=761281.74(KWh)。按工廠0.5717元/kWh計算，每年可節(jié)約電費761281.74*0.5717=435224.7元。
　　
　　三、結(jié)束語
　　
　　高壓變頻裝置在二甲醇引風機上的應用，可實現(xiàn)電機軟啟動，延長電機使用壽命，引風機擋板全開，減少風道振動與磨損。2009年對一甲醇轉(zhuǎn)化250KW引風機安裝高壓變頻調(diào)速工程后，目前設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況良好，年可節(jié)約電能34萬元，節(jié)能效果明顯。
　　
　　參考文獻:
　　[1] 吳忠智 黃立培.調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南[M].機械工業(yè)出版社，2001.

分別表示；液體防護等級有9個等級，用0-8分別表示。具體說明如下： 一、固體防護等級： IP等級：簡要說明/定義 0：無防護/沒有專門防護 1：防＞50mm的固體/人體大面積部分如手(對有意識接觸

無防護),直徑＞50mm的固體 2：防＞12mm的固體/手指或類似物,長度不超過80mm,直徑超過12mm的固體 3：防＞2.5mm的固體/直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線等,直徑＞2.5mm的固體 4：防＞1.0mm的固

體/直徑大于1mm的線或片狀物,直徑超過1mm的固體 5：防塵/并不防止全部灰塵進入,但進入量不妨礙設(shè)備正常運轉(zhuǎn) 6：塵密/無灰塵進入 二、液體防護等級： IP等級：簡要說明/定義 0：無防護/沒有專

門防護 1：防滴/垂直滴水應無有害影響 2：15°防滴/設(shè)備與垂直線成15°角時,滴水應無有害影響 3：防淋水/與垂直線成60°角范圍的淋水應無有害影響 4：防濺/任何方向濺水應無有害影響 5：防沖

水/任何方向沖水應無有害影響 6：防猛烈海浪/猛烈海浪或強烈沖水時進入機殼水量應無有害影響 7：防浸水/沉浸在規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定時間后,進入水量應無有害影響 8：防潛水/能長期潛水,完全

密封,進水量不產(chǎn)生有害影響

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