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變頻調(diào)速裝置在風(fēng)機(jī)上的節(jié)能效果分析

文檔作者：李躍寧文檔來源：甘肅劉化<集團(tuán)>有限責(zé)任公司</集團(tuán)>		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月23日
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爿k 又0 前言頻調(diào)速裝置在風(fēng)機(jī)上的節(jié)能 效果分析李躍寧(甘肅劉化<集團(tuán)>有限責(zé)任公司 永靖731603)甘肅劉化(集團(tuán))有限責(zé)任公司熱電分廠現(xiàn)有5臺循環(huán)流化床鍋爐，其中除4。鍋爐配置1臺一次風(fēng)機(jī)、1臺二次風(fēng)機(jī)、1臺循環(huán)風(fēng)機(jī)、1臺引風(fēng)機(jī)外，其余各臺鍋爐均配置1臺鼓風(fēng)機(jī)和1臺引風(fēng)機(jī)，總共12臺風(fēng)機(jī)，均采用6 kV異步電動機(jī)驅(qū)動。所有風(fēng)機(jī)電動機(jī)均為不可調(diào)速控制，鍋爐風(fēng)量均通過閥門開度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)始終處于額定轉(zhuǎn)速下滿負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐的鼓風(fēng)、引風(fēng)控制調(diào)節(jié)不方便，造成電能損失，使電動機(jī)的輸出功率效率降低。根據(jù)流體機(jī)械力學(xué)，風(fēng)量q與轉(zhuǎn)速n的1次方成正比，風(fēng)壓日與轉(zhuǎn)速n的2次方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速凡的3次方成正比。當(dāng)風(fēng)量減小時，其軸動率P按轉(zhuǎn)速n的3次方下降，即q。cn，Pocl7,3。由上式可知：采用降低轉(zhuǎn)速減少風(fēng)量，電動機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速呈立方關(guān)系下降。因此，采用電動機(jī)調(diào)速方式替代開關(guān)閥門控制風(fēng)量，既能解決風(fēng)量控制不方便的弊端，同時可提高電動機(jī)輸出功率效率，具有很好的節(jié)能效果。異步電動機(jī)通常可以采用改變轉(zhuǎn)差率、磁極對數(shù)、電源頻率進(jìn)行調(diào)速，選擇變頻器調(diào)速具有隨工況無級隨動變速功能，均可對被控電動機(jī)進(jìn)行平滑無級起動和調(diào)速，以滿足生產(chǎn)工藝要求。1 交流變頻調(diào)速原理交流變頻調(diào)速是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的新型電力傳動調(diào)速技術(shù)。它由半導(dǎo)體電子元件構(gòu)成電力變頻器，連續(xù)調(diào)節(jié)電動機(jī)的頻率，相應(yīng)改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速?；\型三相異步電動機(jī)采用變頻方法可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，變頻器由主回路(強(qiáng)電)和控制回路(弱電)兩部分組成，在主回路中，輸入變頻器的工頻電流經(jīng)過整流變?yōu)橹绷麟?，?7過脈沖控制，逆變?yōu)轭l率和電壓均可調(diào)節(jié)的交流電。交流變頻器的特點(diǎn)如下。(1)調(diào)速范圍廣。變頻器頻率變化的范圍為0．05～320．00 Hz，通常調(diào)速比可達(dá)l：10或1：20。如果采用專用電動機(jī)，調(diào)速比高達(dá)l：133，高速時可保持恒功率運(yùn)行。(2)單機(jī)容量大。由于大功率晶體管的出現(xiàn)，使變頻器的容量已經(jīng)向高壓大容量化發(fā)展。(3)運(yùn)行可靠、維修費(fèi)用低。變頻器為靜止裝置，采用集成元件，接點(diǎn)少，耐沖擊、耐震動，維修費(fèi)用低。(4)傳動效率高。采用變頻調(diào)速，電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率變化小，從高速到低速都能保持低轉(zhuǎn)差率運(yùn)行。與變極調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速調(diào)速方法相比，電動機(jī)的損耗小、效率高，變頻器的變換效率也較高，通常在95％以上。(5)節(jié)電效果顯著。用于驅(qū)動風(fēng)機(jī)、水泵之類低減轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電動機(jī)，采用變頻器供電，可以按負(fù)荷(風(fēng)量或流量)的大小自動調(diào)節(jié)頻率和轉(zhuǎn)速，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，避免了靠調(diào)節(jié)風(fēng)門或閥門所造成的極大浪費(fèi)。(6)調(diào)節(jié)精度高。由變頻器向1臺或若干臺電動機(jī)供電，可同時精確地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，閉環(huán)控制時，頻率精度可以達(dá)到±0．1％。如果與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)配套，實(shí)現(xiàn)程序控制，可大大提高調(diào)節(jié)精度，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。2 變頻調(diào)速的節(jié)電效益(1)以34引風(fēng)機(jī)為例，電動機(jī)主要參數(shù)：型號ykk355-4G，額定功率220 kV，額定電壓6 kV，額定電流26 A，額定轉(zhuǎn)速1 484 r／min，最大風(fēng)量115 000 m3／h，額定風(fēng)量71 874 m3／h。風(fēng)機(jī)采用閥門開關(guān)調(diào)節(jié)，風(fēng)門開度為40％。運(yùn)行實(shí)際風(fēng)量40 000 m3／h，則40％風(fēng)門風(fēng)量狀萬方數(shù)據(jù)18，造氣蒸汽系統(tǒng)溫度波動原因及解決辦法0 前言趙杰豐(山西天脊中化高平化工有限公司晉城048400)山西天脊中化高平化工有限公司造氣裝置分為I和Ⅱ系列。為節(jié)能降耗、降低成本，2010年3月對I系列進(jìn)行改造，將原先的稅650 mm造氣爐改為視650 mm／巾2 800 mm錐形造氣爐，夾套壓力由0．2 MPa提高至1．3 MPa，因?yàn)閴毫Φ燃壐淖?，所以對整個蒸汽系統(tǒng)也進(jìn)行相應(yīng)改造。在改造后的運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)入爐蒸汽溫度波動較大(140～200℃)，極大地影響了造氣爐爐況的穩(wěn)定，不利于降低消耗。1 造氣蒸汽系統(tǒng)介紹造氣裝置所用蒸汽有2個來源，分別為外供低壓過熱蒸汽(0．6 MPa，250 oC)以及自產(chǎn)蒸汽(0．2 MPa，120℃)。改造前，自產(chǎn)蒸汽為0．1 MPa的過熱蒸汽，其來源為造氣爐夾套和余熱回收器飽和段，經(jīng)余熱回收器過熱段過熱后進(jìn)蒸汽緩沖罐供造氣爐使用。改造后，自產(chǎn)蒸汽因壓力等級不同，分為2個部分：①余熱回收器所產(chǎn)的0．1 MPa，110℃的飽和蒸汽；②改造之后的造氣爐所產(chǎn)的1．3 MPa，195't3的飽和蒸汽，該蒸汽經(jīng)減壓閥減壓后進(jìn)入外管網(wǎng)0．6 MPa的蒸汽系統(tǒng)，供造氣裝置使用。改造前、后造氣裝置蒸汽系統(tǒng)流程見圖1和圖2。2 原因分析根據(jù)改造后蒸汽系統(tǒng)流程、管道走向及環(huán)境因素，影響入爐蒸汽溫度的因素主要原因如下。(1)夾套自產(chǎn)蒸汽對蒸汽系統(tǒng)的影響。通過流程分析，造氣I系列所用蒸汽為外供蒸汽、夾套自產(chǎn)蒸汽和余熱回收器自產(chǎn)蒸汽。蒸汽系統(tǒng)工藝參數(shù)見表1。表1蒸汽系統(tǒng)工藝參數(shù)夾套自產(chǎn)蒸汽經(jīng)減壓閥減壓后，進(jìn)入外供蒸汽管網(wǎng)(0．6 MPa)，供I系列造氣爐使用，而余熱回收器自產(chǎn)蒸汽進(jìn)入吹風(fēng)氣裝置低壓蒸汽過熱器過熱后，進(jìn)入蒸汽緩沖罐，供造氣爐使用。根據(jù)Clapeylon方程計(jì)算，減壓后的0．6 MPa飽和蒸汽溫度為160℃。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)、歸納系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)：在系統(tǒng)負(fù)荷(I系列開爐臺數(shù))發(fā)生變化時，入爐蒸汽溫度隨之發(fā)生波動；系統(tǒng)負(fù)荷穩(wěn)定、開爐臺數(shù)比較穩(wěn)定時，入爐蒸汽的溫度波動較小。經(jīng)過觀察，進(jìn)入I系列蒸汽緩沖罐的外供蒸汽溫度變化較大，而自產(chǎn)蒸汽經(jīng)過熱后溫度變化不大，為了觀察外供q驢、瘳、西卜矗爭q爭《礦諺電爭q礦諺痧《廬、驢、驢叫穸、痧諺捌礦、驢、露卜驢q礦妒喇礦、驢、電爭電礦1驢、驢，驢，驢驢叫壚、疹、廖坳驢卅礦妒《驢諺'《夕、勿捌分12爭態(tài)時，對應(yīng)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為826 r／rain。(2)節(jié)電效益計(jì)算。如果由閥門開關(guān)調(diào)節(jié)改為變頻調(diào)速調(diào)節(jié)，電機(jī)運(yùn)行電流每降1 A，則節(jié)省有功功率1．038 kW；按年生產(chǎn)330 d、工業(yè)用電0．5衫(kW·h)計(jì)，年節(jié)電效益4 110．48元。3 結(jié)語依據(jù)以上的分析及恒通公司熱電廠鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況、風(fēng)量控制要求，選擇交流變頻器技術(shù)，對熱電廠12臺風(fēng)機(jī)電動機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造，達(dá)到工藝風(fēng)量控制要求，節(jié)電明顯?；どa(chǎn)中電動機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)、水泵很多，工藝控制調(diào)節(jié)多采用調(diào)節(jié)閥門開度完成，很大程度上存在控制不方便、電機(jī)效率低的弊端，采用交流變頻技術(shù)可解決此問題，有很好的推廣價(jià)值。(收稿日期2010．12-25)萬方數(shù)據(jù)</集團(tuán)>

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