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。

1 變頻器節(jié)能原理

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)。

2 項目概況及投資預算情況

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。

3 實際運行效果對比

3.1 以實際運行功率進行比較（見表1）

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。

3.2 按單位產品電耗進行測算（見表2）

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。

3.3 按單位時間內的實際消耗電量進行測算（見表3）

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。

4 經濟效益分析

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】