風(fēng)機(jī)水泵變頻節(jié)能改造

1、水泥廠風(fēng)機(jī)水泵變頻改造方案變頻器 用于水泥生產(chǎn)過(guò)程,具有明顯的節(jié)能效果，是目前最先進(jìn)的節(jié)能調(diào)整設(shè)備變頻調(diào)速電氣傳動(dòng)由于其在性能上的優(yōu)異表現(xiàn)，性價(jià)比的不斷提高，也正快速取代傳統(tǒng)的調(diào)速方式，成為水泥行業(yè)調(diào)速控制的主一概述風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載都是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來(lái)選型,實(shí)際應(yīng)用中大部分時(shí)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(shí)間，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，同時(shí)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(shì)必造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)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(shí)，理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)2次

2、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%，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進(jìn)一步提高由于變頻器可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟停軟起,避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，減少電動(dòng)機(jī)故障率，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng)的容量要求和無(wú)功損耗 二交流變頻調(diào)速系統(tǒng)（變頻器）的特點(diǎn):1效率高，提高功率因素，節(jié)約能源：在相同的情況下，變頻器驅(qū)動(dòng)比一般直流傳動(dòng)方式能提高效率5%左右，比電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)組供電的直流傳動(dòng)方式提高效率15%左右，比其它交流調(diào)速方式提高效率20%以上，節(jié)能效果顯，變頻器用于風(fēng)機(jī)水泵上調(diào)速控制，甚至可節(jié)約電能50%以上2ED2003系列風(fēng)機(jī)水泵型變頻器具有和直流調(diào)速系統(tǒng)相同的調(diào)

3、速平滑方便超載力矩和起動(dòng)力矩大等優(yōu)點(diǎn)目前較先進(jìn)的變頻器的調(diào)速范圍可達(dá)1:100，超載能力可達(dá)120%60秒3系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度均優(yōu)于工頻傳動(dòng)指標(biāo)和水平4工/變頻轉(zhuǎn)換電路，保障系統(tǒng)的安全可靠5提高了運(yùn)行可靠性，減少了維修工作量，降低了運(yùn)行成本，降低了水泥產(chǎn)品成本及提高了產(chǎn)品品質(zhì)三節(jié)能原理羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能 ：羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的，即Q=KNQ：表示風(fēng)量，N：表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，K：為系數(shù)從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無(wú)級(jí)變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工藝，風(fēng)機(jī)的最低頻15H，通常在35HZ左右，有個(gè)別

4、時(shí)刻50HZ滿風(fēng)量運(yùn)行，由于立窯工藝基本是一致的，因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果羅茨鼓風(fēng)機(jī)個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N%=N%，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要爐墻不壞，是連續(xù)24小時(shí)工作的，并開動(dòng)時(shí)間亦很長(zhǎng)因此節(jié)電潛力大，節(jié)電效果好羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，改變了過(guò)去以調(diào)節(jié)出口(進(jìn)口)閥門開度方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，提高了產(chǎn)品的合格率，能耗明顯下降 離心式風(fēng)機(jī)泵類設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比：QN壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比：HN功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比：PN(Q:表示流量風(fēng)

5、量/N:表示轉(zhuǎn)速H:表示壓力P:表示功率)由上圖(左)可知,改變轉(zhuǎn)速其流量線性變化的而功耗則是立方關(guān)系變化，因此在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時(shí)如降低20%的風(fēng)量或流量,功耗則會(huì)下降50%但是必須注意,轉(zhuǎn)速與壓力是平方關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20%壓力則會(huì)下降64%，因此必須要注意工藝要求壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機(jī)那樣，不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系離心風(fēng)機(jī)泵類設(shè)備傳統(tǒng)的風(fēng)量流量控制的，大量的能源耗在風(fēng)門或截流閥的阻力上，風(fēng)門或截流閥控制流量的功耗與流量關(guān)系:P=P0+KQQ:表示流量K:為系數(shù)P:表示功耗P0:表示基本功率由上圖(右)比較風(fēng)門或截流閥控制與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)，可以看到在流量變化范圍，采用變頻調(diào)速的方法具有很大的節(jié)

6、能潛力，因此在水泥廠的供水泵或其它離心風(fēng)機(jī)上進(jìn)行變頻改造同樣會(huì)取得很大的節(jié)能效果變頻系統(tǒng)特點(diǎn)：變頻節(jié)能技術(shù)在水泥廠應(yīng)用后不但節(jié)省了電費(fèi)支出(節(jié)電率可達(dá)20-50%)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也增加了使用上的靈活性，對(duì)不同工藝性要求適應(yīng)性更強(qiáng)避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流沖擊大和電網(wǎng)電壓降低，可明顯減少風(fēng)機(jī)葉輪機(jī)殼及軸承的磨損，延長(zhǎng)檢修換件周期和設(shè)備使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)四、工況描述1、貴廠水泥窯爐羅茨風(fēng)機(jī)1臺(tái)，具體情況是：風(fēng)機(jī)型號(hào)功率額定電壓額定電流功率因素運(yùn)行電壓羅茨風(fēng)機(jī)JS127-6185KW380V340A0.85380V極對(duì)數(shù)啟動(dòng)方式運(yùn)行電流流/風(fēng)量調(diào)節(jié)方式閥門/擋板開度調(diào)節(jié)要求6極自耦降壓?jiǎn)?dòng)90200A

7、10萬(wàn)m/分鐘風(fēng)門調(diào)節(jié)全開時(shí)最大滿足生產(chǎn)工藝要求 五改造方案根據(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(shí)在現(xiàn)場(chǎng)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(shí)隨意改變引風(fēng)鼓風(fēng)量以適應(yīng)變化，保持風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并達(dá)到穩(wěn)定控制方便操作節(jié)約能源的目的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，具體技改措施如下：1、水泥窯爐羅茨風(fēng)機(jī)改造：為185KW羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)匹配的變頻節(jié)電設(shè)備改造 風(fēng)機(jī) 羅茨風(fēng)機(jī)額定功率185KW額定電壓380V額定電流340A匹配變頻器ED2003-4T1850FP風(fēng)門開度100%、80%、75%、60%、1030%預(yù)計(jì)節(jié)電率0、25以上、35以上

8、、40以上、50以上六報(bào)價(jià)和投資回報(bào)預(yù)算：1、我司變頻節(jié)電設(shè)備（包含周邊設(shè)備等）初步報(bào)價(jià)：按1KW報(bào)價(jià)600元計(jì)算，計(jì)所需改造的電機(jī)功率為185KW，故報(bào)價(jià)為185600111000元。ED2003FP風(fēng)機(jī)水泵型變頻器：185KW1臺(tái)52500元/臺(tái)（不含稅）；含稅加5稅款。2、投資回報(bào)預(yù)算：按每天開機(jī)24小時(shí)，每月28天，電費(fèi)0.6元/KWh，平均節(jié)電率為30來(lái)計(jì)算每月能節(jié)省的電費(fèi)為：18524280.60.322377.5元/月；3、從而算出投資變頻節(jié)電改造回報(bào)期約為：111000/22377.55（個(gè)月），即5個(gè)月左右就能收回投資成本。七結(jié)束語(yǔ)利用變頻器調(diào)速是目前最佳的調(diào)速方式。傳統(tǒng)的調(diào)速流量控制方式存在效率低質(zhì)量差消耗大、故障率高等弱點(diǎn)利用變頻器