汪紅芍 徐波
(中國聯(lián)合水泥集團有限公司南陽分公司,河南南陽474250)
高壓變頻器在我廠技改中的應用及效果
汪紅芍 徐波
(中國聯(lián)合水泥集團有限公司南陽分公司,河南南陽474250)
我公司風機風量調節(jié)都是通過風門調節(jié)實現(xiàn),電機處于工頻狀態(tài)運行,在風門擋板上要消耗部分能量,存在節(jié)能空間。根據(jù)對生產設備的運行情況進行綜合分析,確定對1#生料立磨循環(huán)風機和2#窯頭余風風機進行技術改造,在原有控制柜和高壓電機之間采用高壓變頻器調節(jié)電機轉速來滿足生產用風,減少風門擋板上消耗的能量,提高電機使用效率,節(jié)約電能。
電動機的同步轉速公式:n1=60f/p。
而異步電動機轉速n與同步轉速n1存在一個滑差關系:n=n1(1-s)=60f/p(1-s)。
由上式可以得到,改變異步電動機的轉速可以通過改變f、p、s達到。針對某一電動機而言P是一定的,而通過改變s進行調速空間非常小,所以變頻調速通過改變定子供電頻率f來改變同步轉速是異步電動機最為合理的調速方法。若均勻地改變供電頻率f,即可平滑地改變電動機的同步轉速。異步電動機變頻調速具有調速范圍寬、平滑性較高、機械特性較硬的優(yōu)點,目前變頻調速已成為異步電動機最主要的調速方式,在很多領域都獲得了廣泛的應用。
根據(jù)流體力學相似定律:
Q1/Q2=n1/n2,輸出風量Q與轉速n成正比;
H1/H2=(n1/n2)2,輸出壓力H與轉速n2成正比;
P1/P2=(n1/n2)3,輸出軸功率P與轉速n3成正比。
當風機風量需要改變時,如調節(jié)風門的開度,則會使大量電能白白消耗在閥門及管路系統(tǒng)阻力上。如采用變頻調速調節(jié)風量,可使軸功率隨流量的減小大幅度下降。變頻調速時,當風機低于額定轉速時,理論節(jié)電為:
式中:n——額定轉速;
可見,通過變頻技術對風機進行改造,不但節(jié)能而且大大提高了設備運行性能。以上公式為變頻節(jié)能提供了充分的理論依據(jù)。
高壓變頻改造項目于2008年底入選公司2009年生產經營計劃的技術改造項目。2009年4月1日成立了高壓變頻節(jié)能改造項目管理小組。9月底利用停機檢修時間對1#循環(huán)風機和2#余風風機進行了高壓變頻改造,其中1#生料立磨循環(huán)風機使用變頻器的型號為HIVERT-Y 06/243,2#窯頭余風風機使用變頻器的型號為HIVERT-Y 06/154。
高壓變頻改造項目投資預算:180萬元,實際投資為173萬元。分別為設備投資(含安裝調試費)158萬元;土建費用10萬元;空調費用5萬元。預計年經濟效益150萬元。
表1 實際運行功率比較
少降低運行功率200kW;2#窯頭余風風機最少降低運行功率460kW。
由表2可知:改造后生料單位產品電耗降低1.57 kWh/t;熟料單位產品電耗降低2.41 kWh/t,節(jié)能效果明顯。
表2 單位產品電耗測算
表3 單位時間內的實際消耗電量測算
根據(jù)表3可知:改造后1#生料立磨循環(huán)風機的單位時間電耗節(jié)約270kWh;2#窯頭余風風機單位時間電耗節(jié)約580kWh,節(jié)能效果明顯。
按以上三種方法中節(jié)約量最小的第一種方法(兩臺合計每小時節(jié)約電量660kWh)計算,按每年7000小時運行,節(jié)約電量4620000kWh,電價按不含稅單價0.44元計算,節(jié)約電費:202萬元,實際收回成本約為10個月。節(jié)能效果明顯,達到了預期改造目標,計劃其它高壓電機拖動的風機也要進行高壓變頻改造。實踐證明在風機的系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng),利用變頻技術改變電機轉速來調節(jié)風量和壓力的變化用來取代閥門控制風量,能取得明顯的節(jié)能效果。
(編輯:向仕強)
TM4 文獻標識碼:B 文章編號:1007-6344(2010)03-0052-02
2010-01-05】