高压变频器在风机水泵节能改造的应用.docx

高压变频器在风机、水泵节能改造的项目

2011年5月24日

目录

一、概述
二、采取的措施
三、产生的效益
四、结论

一、概述
目前，随着企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位，在生产中很大一部分花在能耗上，降低生产过程中的电能消耗就可以有效的降低成本。
生产过程中，风机被大量的采用于工艺流程上，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。很多的风机有30-70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故。该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损，能取得明显的节能效果。随着电力电子技术及电子技术的发展，变频技术日趋成熟，风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段，改而采用变速的电气传动调节，变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。

二、采取的措施
在选矿厂现有设备不变的情况下，采用高压变频改造项目主要涉及到两个方面；
1、主厂房的高压风机，原设计共计六台，三用三备。每台功率是355KW，10KV供电。
2、水尾加压泵站的水泵，原设计每个加压泵站两用一备，四个加压泵站共计12台电机，其中四台备用电机。其中l#加压泵站有400Kw/10Kv电机三台，2#加压泵站和4#加压泵站有355Kw/10Kv电机各三台，3#加压泵站有电机250Kw／lOKV三台。
主厂房的高压风机可以采够三台高压变频器，运行方式是一拖二运行，在原有设备的基础上进行改造，不用从新设计配电线路。

一用一备回路图
水尾加压泵站每一个泵站采购两台高压变频器，可以使用二拖三运行，对原有配线略有改动，就可以完成，施工简单。

二拖三回路图
选矿厂在设计的初期，主厂房的高压风机和水源各加压泵站的水泵使用的是高压水阻软启动方式，实际的使用中存
在着“大马拉小车”现象，传动设备无法工作在正常的高效工作点，无论载荷状况怎么变化，电机的转速都保持不变的状态，功率因数极低，大量的电能白白浪费在无用功上。而且电机采用的水阻启动方式，这种启动方式缺少应有的保护功能，并使部份电力浪费存“水电阻”上，不仅使水电阻发热，而且还挥发出酸性物质，污染环境，对周围的电气设备造成危害。

由于主厂房高压风机和加压泵站的水泵为“平方负载”，故有较大的节能空间。
对于主厂房的高压风机，现在实际运行电流为15A，仅为电机额定电流的60％(电机额定电流为24.8A)。因此，确实存在较大的节能空间。下面，我们就在上述运行状况下采用变频器后的节电量和节电率计算一下：

现消耗的实际功率为：

当前用风量下，采用变频器后实际消耗功率预估：
(实际用风量，额定用风量是根据运行功率与额定功率换算得出)。

3、每小时节电量为240KW—172KW=68KW
4、节电率为68÷240=28.3％
从上述计算得出，在风机上使用变频器确有较大效益。

对于加压泵站的水泵，以2#泵站为例，当电流超过25．5A或是压力超过l.5Mpa时，必须人工操作关小阀门，否则会造成管道损坏或是泵体损坏。在其它泵站实际运行当中也存在着用阀门控制管道压力和水量的问题。
由于水泵耗电功率与水泵电机转速三次方成正比关系；所以水泵调速运行时节电效果非常显著，平均耗电较通常的供水方式可节电30％--50％。
水泵节电率的计算公式：水泵节电率=[1－（变频器运行频率÷50Hz）3]×100%

例如：水泵转速降低30％，即变频器运行频率＝35Hz水泵节电率＝[1－（35Hz÷50Hz）3]×100%=65.7％水泵转速降低20％，即变频器运行频率=40Hz水泵节电率＝[1－（40Hz÷50Hz）3]×100%=48.8％
应用高压变频器就能彻底解决这样的问题，用高压变频器控制不仅能保证水泵恒压运行，而且保护功能齐全，对电机和电网都具有保护，并且节约电能，减少故障，延长设备运行寿命。

三、产生的效益
水泥人网@I$`#ZJdd4J$m:w1、直接收益：
按上面的公式所得如果风机上使用高压变频器；
每小时节电量为240—172=68KW
如果全年生产时间280天
68KW×24小时×280天=456960度
每度电0.6元计算
456960度×0.6元=274176元

如果全年生产时间310天
68KW×24小时×310天=505920
505920度×0.6元=303552元

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