132KW加壓風機變頻節(jié)能改造
一、概 述
在化工,冶金,礦山、輕紡等工業(yè)中,使用著大量的風機,水泵,攪拌機和壓縮機.這些機械一般都用交流電機驅動,功率都在幾百以上,有的高達甚至上千,其消耗的電能是非常可觀的.
仔細觀察這些機械的運行狀況,可以發(fā)現(xiàn)它們大部分都不是長期工作在額定功率之上.而是經常只有50%-70%甚至更低的輸出量.但目前這類機械大多使用恒速交流傳動,加以擋板、閥門或放空回流的辦法進行調節(jié),白白損失掉大量的電能.越是大功率的風機水泵,情況越是嚴重.
使用的大型變頻裝置,可以在效率基本不變的情況下,通過改變驅動電源的電壓和頻率,平滑地調節(jié)電機轉速,根據(jù)輸出量的要求改變輸出功率,從而節(jié)省大量的電能.
二、風機變頻調速特點及節(jié)能分析
怎樣能根據(jù)工況而直接控制風量的大小而滿足工況的要求呢？變頻器的出現(xiàn)很好的解決了這個問題。變頻器是無級調速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：
1. 起動停止平衡，無級調速，調速范圍大。
2. 工作可*，能長期穩(wěn)定運行。
3. 操作簡便，維護量小。
4. 輸出特性可滿足風機性能要求。
5．電機啟動對電網無沖擊，同時對機械的磨損也非常小。
三、系統(tǒng)說明
針對岷江氮肥廠加壓風機使用現(xiàn)狀，本變頻控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式，通過壓力傳感器采集出口風壓至變頻器，通過變頻器的PID回路調節(jié)，調整輸出到電機的電壓、頻率參數(shù)，從而調整電機的轉速，以達到出口風壓恒定的目的。如出口風壓高于設定值，變頻器改變輸出到電機的驅動電源參數(shù)，從而降低電機及風機的轉速，使出口風壓下降至設定值。反之亦然。
1. 節(jié)電降耗效果顯著，可以節(jié)能15%-25%左右。以130KW電機為例，年節(jié)約電費見下表
2. 解決了出口壓力升高時的憋壓現(xiàn)象，機械磨損減小。
在化工,冶金,礦山、輕紡等工業(yè)中,使用著大量的風機,水泵,攪拌機和壓縮機.這些機械一般都用交流電機驅動,功率都在幾百以上,有的高達甚至上千,其消耗的電能是非常可觀的.
仔細觀察這些機械的運行狀況,可以發(fā)現(xiàn)它們大部分都不是長期工作在額定功率之上.而是經常只有50%-70%甚至更低的輸出量.但目前這類機械大多使用恒速交流傳動,加以擋板、閥門或放空回流的辦法進行調節(jié),白白損失掉大量的電能.越是大功率的風機水泵,情況越是嚴重.
使用的大型變頻裝置,可以在效率基本不變的情況下,通過改變驅動電源的電壓和頻率,平滑地調節(jié)電機轉速,根據(jù)輸出量的要求改變輸出功率,從而節(jié)省大量的電能.
二、風機變頻調速特點及節(jié)能分析
怎樣能根據(jù)工況而直接控制風量的大小而滿足工況的要求呢？變頻器的出現(xiàn)很好的解決了這個問題。變頻器是無級調速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：
1. 起動停止平衡，無級調速，調速范圍大。
2. 工作可*，能長期穩(wěn)定運行。
3. 操作簡便，維護量小。
4. 輸出特性可滿足風機性能要求。
5．電機啟動對電網無沖擊，同時對機械的磨損也非常小。
根據(jù)風機的特性，風機的流量變化與轉速成正比，壓力變化與轉速成正比，而功率變化與轉速變化立方成正比。因此，當風機轉速降低時，風量減少。電機功率成立方比下降。通過對變頻器在羅茨風機上的應用進行總結，具有以下優(yōu)點：
1、 節(jié)電降耗效果顯著，操作簡便，調節(jié)平衡，尤其與微機控制相聯(lián)更體現(xiàn)了優(yōu) 越性。
2、 平滑啟動及轉機轉速下降，機械磨損減小，故障率下降，減少了停機對生產 的影響。
3、 檔板和調節(jié)閥的機械磨損、卡死等故障不復存在了。
1、 節(jié)電降耗效果顯著，操作簡便，調節(jié)平衡，尤其與微機控制相聯(lián)更體現(xiàn)了優(yōu) 越性。
2、 平滑啟動及轉機轉速下降，機械磨損減小，故障率下降，減少了停機對生產 的影響。
3、 檔板和調節(jié)閥的機械磨損、卡死等故障不復存在了。
三、系統(tǒng)說明
針對岷江氮肥廠加壓風機使用現(xiàn)狀，本變頻控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式，通過壓力傳感器采集出口風壓至變頻器，通過變頻器的PID回路調節(jié)，調整輸出到電機的電壓、頻率參數(shù)，從而調整電機的轉速，以達到出口風壓恒定的目的。如出口風壓高于設定值，變頻器改變輸出到電機的驅動電源參數(shù)，從而降低電機及風機的轉速，使出口風壓下降至設定值。反之亦然。
四、效益分析
1. 節(jié)電降耗效果顯著，可以節(jié)能15%-25%左右。以130KW電機為例，年節(jié)約電費見下表
改造前 | 按節(jié)電15%算 |
按節(jié)電20%算 |
按節(jié)電25%算 | |
用電度數(shù)/年 |
1020632 |
867537 |
816505 |
765474 |
電費/年 |
336808 |
286287 |
269447 |
252606 |
節(jié)省電費/年 |
50521 |
67361 |
84202 |
注1：用電度數(shù)計算公式：
380V（電壓）×220A（電流）×0.89(功率因數(shù)) ×24(小時)×1.732×330(年工作天數(shù))
=1020632度
注2：電費按每度0.33元計算：
1020632×0.33=336808元
2. 解決了出口壓力升高時的憋壓現(xiàn)象，機械磨損減小。
3. 由于采用了閉環(huán)控制方式，系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制精度相應提高。
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