中源變頻器在鍋爐風機節(jié)能改造中的作用

1、中源變頻器在鍋爐風機節(jié)能改造中的作用佚名【減小字體】 【增大字體】一、前言目前在我國各行各業(yè)的各類機械與電氣設(shè)備中與風機水泵配套的電機約占全國電機裝機量的60%，耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風機、水泵在使用過程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體和液體的流量、壓力、溫度等；目前，許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)檔風板或閥門開啟度的方式來調(diào)節(jié)氣體或液體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體、液體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難

2、滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求，負面效應(yīng)十分嚴重。 變頻調(diào)速器的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，推動了工業(yè)生產(chǎn)的自動化進程。變頻調(diào)速用于交流異步電機調(diào)速，其性能遠遠超過以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機調(diào)速的最新潮流。二、變頻節(jié)能原理：1. 風機運行曲線采用變頻器對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風門控制風量的方法比較， 具有明顯的節(jié)

3、電效果。由圖可以說明其節(jié)電原理：圖中，曲線（1）為風機在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風壓一風量（HQ）特性，曲線（2） 為管網(wǎng)風阻特性（風門全開）。曲線（4） 為變頻運行特性（風門全開）假設(shè)風機工作在A點效率最高，此時風壓為H2，風量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風量需要從Q1減至Q2，這時用調(diào)節(jié)風門的方法相當于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出，風壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風機轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風機參數(shù)的

4、比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2風量（QH）特性，如曲線（4）所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟效果是十分明顯的。2.風機在不同頻率下的節(jié)能率風機是傳送氣體的機械設(shè)備，水泵是傳送液體的機械設(shè)備，二者都是將電動機的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的機械能的一種機械，二者的工作原理基本相同。從流體力學原理得知，風機風量及水泵水流量與電機轉(zhuǎn)速功率相關(guān)：風機水泵的風量（流量）與風機水泵（電機）的轉(zhuǎn)速成正比，風機的風壓、水泵的揚程與風機水泵（電機）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風機水

5、泵的軸功率等于風量與風壓、流量與揚程的乘積，故風機水泵的軸功率與風機水泵（電機）的轉(zhuǎn)速的二次方成正比（即風機水泵的軸功率與供電頻率的二次方成正比）：根據(jù)上述原理可知改變風機水泵的轉(zhuǎn)速就可改變風機水泵的功率。例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50 將供電頻率由50 Hz降為40Hz，則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50三、鍋爐風機的變頻節(jié)能改造：鍋爐的變頻節(jié)能改造通常是指對鍋爐風機、水泵等附機的變頻節(jié)能改造。鍋爐風機、水泵在設(shè)計時是按最大工況來考慮的，在實際使用中有很多時間風機都需要根據(jù)

6、實際工況進行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是用開關(guān)風門、閥門的方式進行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式增大了供風、供水系統(tǒng)的節(jié)流損失，在啟動時還會有啟動沖擊電流，且對系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)也是階段性的，調(diào)節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限，也使整個系統(tǒng)工作在波動狀態(tài)；而通過在鍋爐風機、水泵上加裝變頻調(diào)速器（裝置）則可一勞永逸的解決好這些問題，可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過變頻節(jié)能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下： 目前鍋爐風機的裝機概況：2×75KW，1×55KW。所有風機水泵均采用一對一（即一臺變頻器配一臺電機）的配置方式，保留原工頻系統(tǒng)且與變頻系統(tǒng)互為備用，一般情況下的調(diào)節(jié)方式均為開環(huán)調(diào)節(jié)。四、投資與節(jié)能：變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）在各類調(diào)速系統(tǒng)中使用時其節(jié)能效果對于單臺設(shè)備可做到20-55%，在風機水泵這類設(shè)備的一般應(yīng)用的節(jié)能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影響的情況下一般可取平均值，這些節(jié)能效果