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1、鍋爐風機變頻調速節能改造方案鍋爐風機變頻調速節能改造方案 風機水泵類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型，實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態，由于交流電機調速很困難。常用擋風板、回流閥或開/停機時間，來調節風量或流量，同時大電機在工頻狀態下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢必造成電能損耗和開/停機時的電流沖擊。采用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種最科學的控制方法，當電機在額定轉速的80%運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%）3次方，即51.2%，去除機械損耗電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40%。由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障2、率，延長使用壽命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。為達到節能目的推廣使用變頻器已成為各地節能工作部門以及各單位節能工作的重點。變頻調速的節能意義變頻調速的節能意義n風扇、鼓風機典型的風量-壓力特性如圖一所示。通常調節風量和壓力的方法有兩種：n（1）控制輸出或輸入端的風門。n（2）控制旋轉速度。風機的節能風機的節能圖二為采用第一種方法時的特性。管道的節流阻力改變時，可以得到圖二為采用第一種方法時的特性。管道的節流阻力改變時，可以得到所需的送風特性。采用這種方式的優點是，初投資少、控制簡單。所需的送風特性。采用這種方式的優點是，初投資少、控制簡單。近年來，出于節能的迫切需要，加之采用變頻裝3、置容易操作，并可以實現高近年來，出于節能的迫切需要，加之采用變頻裝置容易操作，并可以實現高功能化，因而采用變頻器驅動的方案開始逐步取代風門控制的方案。圖三示出功能化，因而采用變頻器驅動的方案開始逐步取代風門控制的方案。圖三示出了高速情況下風機的運行特性。各圖中（了高速情況下風機的運行特性。各圖中（pu）均表示標么值。）均表示標么值。風機的節能風機的節能采用調速方法節能的原理是基于風量、壓力、轉速、轉矩之間的關采用調速方法節能的原理是基于風量、壓力、轉速、轉矩之間的關系，這些關系是系，這些關系是Q np T nP Tn n（Q風量風量p風壓風壓n轉轉速速T轉矩轉矩P軸功率軸功率）風機的風量與轉速4、的風機的風量與轉速的1次方成正比，壓力與轉速的次方成正比，壓力與轉速的2次方成正比，而軸次方成正比，而軸功率與轉速的功率與轉速的3次方成正比。次方成正比。軸功率的實際值（軸功率的實際值（kW）由下式給出：）由下式給出：P=Qp/cb10(Q-風量風量p-風量風量c風扇鼓風機的效率風扇鼓風機的效率b傳動裝置效率傳動裝置效率,直接傳直接傳動為一動為一)風機的節能風機的節能 圖圖4 4所示為采用不同的調節方法時電機的輸所示為采用不同的調節方法時電機的輸入功率、軸輸出入功率、軸輸出功率（即風機軸功率）與風功率（即風機軸功率）與風量的關系曲線。采用不同的調節方法，電機的量的關系曲線。采用不同的調節方法，5、電機的輸入功率（即電源應提供的功率）也不同。圖輸入功率（即電源應提供的功率）也不同。圖中比較了輸出端風門控制、輸入端風門控制、中比較了輸出端風門控制、輸入端風門控制、電磁轉差調速電動機調速控制和采用變頻調速電磁轉差調速電動機調速控制和采用變頻調速控制的電動機的輸入功率（即電源提供的功率）控制的電動機的輸入功率（即電源提供的功率）與風量之間的互相關系。最下面的一條曲線為與風量之間的互相關系。最下面的一條曲線為調速控制時風機所需的軸輸入功率，即電機的調速控制時風機所需的軸輸入功率，即電機的軸輸出功率。其中輸出端風門控制因其耗能大，軸輸出功率。其中輸出端風門控制因其耗能大，通常很少采用，風門控制一般6、均在輸入端進行。通常很少采用，風門控制一般均在輸入端進行。圖圖5 5表示輸入端風門控制、電磁轉差調速電表示輸入端風門控制、電磁轉差調速電機調速控制以及變頻調速控制方式下將風量調機調速控制以及變頻調速控制方式下將風量調至至0.50.5時的節電情況。圖中畫斜線部分的面積表時的節電情況。圖中畫斜線部分的面積表示風量調節到些示風量調節到些0.50.5（pupu）時節電量。變頻調速）時節電量。變頻調速的情況，所需電源功率僅為全風量的的情況，所需電源功率僅為全風量的12.5%12.5%。當。當然這是理想情況下得到的結果。然這是理想情況下得到的結果。風機的節能風機的節能 安裝變頻器后可實現電動機的軟停、軟起7、，電動機轉速連續可調，控制簡安裝變頻器后可實現電動機的軟停、軟起，電動機轉速連續可調，控制簡單、易操作、節能效果好。單、易操作、節能效果好。根據技術要求，本方案采用變頻調速技術，把擋風門開的最大，根據生產根據技術要求，本方案采用變頻調速技術，把擋風門開的最大，根據生產需要人工可隨時在現場、也可在電氣控制室控制，只需調節電位器即可調節風機需要人工可隨時在現場、也可在電氣控制室控制，只需調節電位器即可調節風機轉速。系統可隨時隨意改變引風、鼓風量，以適應的變化，保持風機的正常經濟轉速。系統可隨時隨意改變引風、鼓風量，以適應的變化，保持風機的正常經濟運行，達到穩定控制、方便操作、節約能源的目的。運行，8、達到穩定控制、方便操作、節約能源的目的。工業引風機改造項目要求工業引風機改造項目要求節能改造方案節能改造方案2電機將在低于額定轉速的狀態下運行，減少了噪聲對環境的影響。1采用變頻器控制電機的轉速，實現了電機的軟啟動，避免了對電網的沖擊，降低了設備的故障率，延長了設備的使用壽命，節電效果顯著。3具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能及報警功能。4本方案運轉狀態靈活多樣，可實現工頻和變頻的切換，異常指示。改造后的優點改造后的優點節能改造電氣原理圖節能改造電氣原理圖變頻指示燈異常指示燈工頻指示燈排氣扇W1V1U1變頻器SANCH工頻控制變頻控制變頻/工頻電機U V WR S T變頻器改造前：采用星三角轉換，在改造前：采用星三角轉換，在實際運行中因在起動時電機的實際運行中因在起動時電機的起動是流是額定電流的起動是流是額定電流的6-76-7倍，倍，對機械的沖擊性較大，且易造對機械的沖擊性較大，且易造成電氣部份元件的燒毀現象成電氣部份元件的燒毀現象改造后：線路較簡單，采用變頻器改造后：線路較簡單，采用變頻器對電機實現軟起動，避免了電機起對電機實現軟起動，避免了電機起動時對電機及機械部份的沖擊動時對電機及機械部份的沖擊設備改造后的優越性設備改造后的優越性