0 引言

隨著國(guó)家的節(jié)能減排政策的落實(shí)到位，對(duì)高、中、低壓各類電機(jī)進(jìn)行變頻技術(shù)改造也進(jìn)入火熱化階段，而這其中又以對(duì)高壓電機(jī)的變頻技術(shù)改造最引人注目，特別是在熱電、建材、化工、冶煉等高耗能行業(yè)，通過(guò)變頻技術(shù)改造達(dá)到節(jié)能來(lái)降低成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以謀求企業(yè)更大的發(fā)展。

1 項(xiàng)目介紹

江西某水泥公司有一條2 000 t/d 的旋窯生產(chǎn)線，其中立磨排風(fēng)機(jī)電機(jī)為繞線式電機(jī)，電氣參數(shù)為1 400 kW/10 kV，采用轉(zhuǎn)子水電阻起動(dòng)。立磨排風(fēng)機(jī)平均每天工作18 小時(shí)，運(yùn)行電流60 A 左右，有功功率840 kW左右，無(wú)功450 kvar 左右，閥門(mén)開(kāi)度60%。

2 改造方案

2.1 變頻改造系統(tǒng)圖

通過(guò)技術(shù)交流與溝通，雙方確認(rèn)對(duì)立磨排風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻技術(shù)改造，變頻器選用深圳市科陸變頻器有限公司的CL2700-10-1500-9QY，配手動(dòng)隔離柜，不需要旁路，將電機(jī)轉(zhuǎn)子直接用原有的短接環(huán)短接，水電阻柜和原來(lái)的高壓開(kāi)關(guān)柜退出運(yùn)行，增加兩根高壓電纜，一根用于變頻器到高壓電機(jī)的電纜，另一根由原來(lái)的高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)線端到變頻器的隔離柜，給高壓變頻器提供電源。改造前的系統(tǒng)圖如圖1所示，改造后的系統(tǒng)圖如圖2所示。

2.2 節(jié)能分析

可見(jiàn)風(fēng)量q 和電機(jī)的轉(zhuǎn)速n 是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。

所以當(dāng)需要80豫的額定風(fēng)量時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80豫，即調(diào)節(jié)頻率到40 Hz 即可，這時(shí)所需功率將僅為原來(lái)的51.2豫。

如3 圖所示，從進(jìn)風(fēng)口風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線圖來(lái)分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。[!--empirenews.page--]

當(dāng)所需風(fēng)量從q1減小到q2 時(shí)，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的辦法，管網(wǎng)阻力將會(huì)增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運(yùn)行工況點(diǎn)從A 點(diǎn)變到新的運(yùn)行工況點(diǎn)B 點(diǎn)運(yùn)行，所需軸功率P2與面積h2伊q2 成正比;

如果采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風(fēng)機(jī)的特性曲線將下移，因此其運(yùn)行工況點(diǎn)由A 點(diǎn)移至C 點(diǎn)。此時(shí)所需軸功率P3與面積h3伊q2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt(P)與(h2-h3)伊(C-B)的面積成正比?？紤]減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過(guò)實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)類通過(guò)調(diào)速控制可節(jié)能20豫耀50豫。

2.3 系統(tǒng)電源配置

控制電源采用三相四線380 V電源，變頻系統(tǒng)自帶后備式UPS 電源，保證控制電源斷電后，UPS 的供電超過(guò)30 min。

2.4 接口功能

高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)與原有的DCS 系統(tǒng)的接口功能如表1 所列。

3 效益分析

3.1 變頻改造后運(yùn)行數(shù)據(jù)

變頻改造前后運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)照如表2所列。

3.2 改造中注意的問(wèn)題

變頻改造后，在運(yùn)行期間對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。與改造前相比，在滿足正常生產(chǎn)的情況下的確達(dá)到了節(jié)能的目的，但是發(fā)現(xiàn)節(jié)電率未達(dá)到預(yù)期的效果。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)門(mén)開(kāi)度存在著一定的誤差。由于風(fēng)門(mén)年久失修、長(zhǎng)期不校準(zhǔn)，實(shí)際開(kāi)度與DCS上的顯示不一致，工頻運(yùn)行的時(shí)候，60%的風(fēng)門(mén)開(kāi)度相當(dāng)于75%的實(shí)際開(kāi)度，這是一個(gè)值得注意的地方。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)變頻器的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，正逐步替代各種進(jìn)口產(chǎn)品。特別是高壓變頻器，可靠性和性價(jià)比都比國(guó)外同類產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢(shì)，正在為我國(guó)的節(jié)能降耗做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。