1、鍋爐風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改造方案鍋爐風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改造方案 風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載多是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型,實(shí)際應(yīng)用中大部分時間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài),由于交流電機(jī)調(diào)速很困難。常用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時間,來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,同時大電機(jī)在工頻狀態(tài)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(jī)時的電流沖擊。采用變頻器直接控制風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法,當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)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(jī)械損耗電機(jī)銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%。由于變頻器可實(shí)現(xiàn)大的電動機(jī)的軟停、軟起,避免了啟動時的電壓沖擊,減少電動機(jī)故障
2、率,延長使用壽命,同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達(dá)到節(jié)能目的推廣使用變頻器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。變頻調(diào)速的節(jié)能意義變頻調(diào)速的節(jié)能意義n風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)典型的風(fēng)量-壓力特性如圖一所示。通常調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的方法有兩種:n(1)控制輸出或輸入端的風(fēng)門。n(2)控制旋轉(zhuǎn)速度。風(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)的節(jié)能圖二為采用第一種方法時的特性。管道的節(jié)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(jié)流阻力改變時,可以得到所需的送風(fēng)特性。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是,初投資少、控制簡單。所需的送風(fēng)特性。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是,初投資少、控制簡單。近年來,出于節(jié)能的迫切需要,加之采用變頻裝
3、置容易操作,并可以實(shí)現(xiàn)高近年來,出于節(jié)能的迫切需要,加之采用變頻裝置容易操作,并可以實(shí)現(xiàn)高功能化,因而采用變頻器驅(qū)動的方案開始逐步取代風(fēng)門控制的方案。圖三示出功能化,因而采用變頻器驅(qū)動的方案開始逐步取代風(fēng)門控制的方案。圖三示出了高速情況下風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性。各圖中(了高速情況下風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性。各圖中(pu)均表示標(biāo)么值。)均表示標(biāo)么值。風(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)的節(jié)能采用調(diào)速方法節(jié)能的原理是基于風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)采用調(diào)速方法節(jié)能的原理是基于風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,這些關(guān)系是系,這些關(guān)系是Q np T nP Tn n(Q風(fēng)量風(fēng)量p風(fēng)壓風(fēng)壓n轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速T轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩P軸功率軸功率)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速
4、的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的1次方成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的次方成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的2次方成正比,而軸次方成正比,而軸功率與轉(zhuǎn)速的功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比。次方成正比。軸功率的實(shí)際值(軸功率的實(shí)際值(kW)由下式給出:)由下式給出:P=Qp/cb10(Q-風(fēng)量風(fēng)量p-風(fēng)量風(fēng)量c風(fēng)扇鼓風(fēng)機(jī)的效率風(fēng)扇鼓風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)的節(jié)能 圖圖4 4所示為采用不同的調(diào)節(jié)方法時電機(jī)的輸所示為采用不同的調(diào)節(jié)方法時電機(jī)的輸入功率、軸輸出入功率、軸輸出功率(即風(fēng)機(jī)軸功率)與風(fēng)功率(即風(fēng)機(jī)軸功率)與風(fēng)量的關(guān)系曲線。采用不同的調(diào)節(jié)方法,電機(jī)的量的關(guān)系曲線。采用不同的調(diào)節(jié)方法,
5、電機(jī)的輸入功率(即電源應(yīng)提供的功率)也不同。圖輸入功率(即電源應(yīng)提供的功率)也不同。圖中比較了輸出端風(fēng)門控制、輸入端風(fēng)門控制、中比較了輸出端風(fēng)門控制、輸入端風(fēng)門控制、電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電動機(jī)調(diào)速控制和采用變頻調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電動機(jī)調(diào)速控制和采用變頻調(diào)速控制的電動機(jī)的輸入功率(即電源提供的功率)控制的電動機(jī)的輸入功率(即電源提供的功率)與風(fēng)量之間的互相關(guān)系。最下面的一條曲線為與風(fēng)量之間的互相關(guān)系。最下面的一條曲線為調(diào)速控制時風(fēng)機(jī)所需的軸輸入功率,即電機(jī)的調(diào)速控制時風(fēng)機(jī)所需的軸輸入功率,即電機(jī)的軸輸出功率。其中輸出端風(fēng)門控制因其耗能大,軸輸出功率。其中輸出端風(fēng)門控制因其耗能大,通常很少采用,風(fēng)門控制一般
6、均在輸入端進(jìn)行。通常很少采用,風(fēng)門控制一般均在輸入端進(jìn)行。圖圖5 5表示輸入端風(fēng)門控制、電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電表示輸入端風(fēng)門控制、電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電機(jī)調(diào)速控制以及變頻調(diào)速控制方式下將風(fēng)量調(diào)機(jī)調(diào)速控制以及變頻調(diào)速控制方式下將風(fēng)量調(diào)至至0.50.5時的節(jié)電情況。圖中畫斜線部分的面積表時的節(jié)電情況。圖中畫斜線部分的面積表示風(fēng)量調(diào)節(jié)到些示風(fēng)量調(diào)節(jié)到些0.50.5(pupu)時節(jié)電量。變頻調(diào)速)時節(jié)電量。變頻調(diào)速的情況,所需電源功率僅為全風(fēng)量的的情況,所需電源功率僅為全風(fēng)量的12.5%12.5%。當(dāng)。當(dāng)然這是理想情況下得到的結(jié)果。然這是理想情況下得到的結(jié)果。風(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)的節(jié)能 安裝變頻器后可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟停、軟起
7、,電動機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),控制簡安裝變頻器后可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟停、軟起,電動機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),控制簡單、易操作、節(jié)能效果好。單、易操作、節(jié)能效果好。根據(jù)技術(shù)要求,本方案采用變頻調(diào)速技術(shù),把擋風(fēng)門開的最大,根據(jù)生產(chǎn)根據(jù)技術(shù)要求,本方案采用變頻調(diào)速技術(shù),把擋風(fēng)門開的最大,根據(jù)生產(chǎn)需要人工可隨時在現(xiàn)場、也可在電氣控制室控制,只需調(diào)節(jié)電位器即可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)需要人工可隨時在現(xiàn)場、也可在電氣控制室控制,只需調(diào)節(jié)電位器即可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)可隨時隨意改變引風(fēng)、鼓風(fēng)量,以適應(yīng)的變化,保持風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)可隨時隨意改變引風(fēng)、鼓風(fēng)量,以適應(yīng)的變化,保持風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到穩(wěn)定控制、方便操作、節(jié)約能源的目的。運(yùn)行,
8、達(dá)到穩(wěn)定控制、方便操作、節(jié)約能源的目的。工業(yè)引風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目要求工業(yè)引風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目要求節(jié)能改造方案節(jié)能改造方案2電機(jī)將在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運(yùn)行,減少了噪聲對環(huán)境的影響。1采用變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動,避免了對電網(wǎng)的沖擊,降低了設(shè)備的故障率,延長了設(shè)備的使用壽命,節(jié)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(hù)功能及報(bào)警功能。4本方案運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)靈活多樣,可實(shí)現(xiàn)工頻和變頻的切換,異常指示。改造后的優(yōu)點(diǎn)改造后的優(yōu)點(diǎn)節(jié)能改造電氣原理圖節(jié)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(jī)U V WR S T變頻器改造前:采用星三角轉(zhuǎn)換,在改造前:采用星三角轉(zhuǎn)換,在實(shí)際運(yùn)行中因在起動時電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中因在起動時電機(jī)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(jī)械的沖擊性較大,且易造對機(jī)械的沖擊性較大,且易造成電氣部份元件的燒毀現(xiàn)象成電氣部份元件的燒毀現(xiàn)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(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動,避免了電機(jī)起對電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動,避免了電機(jī)起動時對電機(jī)及機(jī)械部份的沖擊動時對電機(jī)及機(jī)械部份的沖擊設(shè)備改造后的優(yōu)越性設(shè)備改造后的優(yōu)越性