艾默生變頻調(diào)速與節(jié)能

1、艾默生變頻調(diào)速與節(jié)能艾默生變頻調(diào)速與節(jié)能l能源利用率低l能源后備儲(chǔ)量有限l艾默生變頻節(jié)能前途無限中國能源狀況中國能源狀況中國能源利用率低中國能源利用率低1.622.32.72.72.734.85.418.5瑞士瑞士意大利意大利日本日本德國德國法國法國西班牙西班牙英國英國美國美國加拿大加拿大中國中國0 05 5101015152020每每萬萬美美元元GDPGDP耗耗標(biāo)標(biāo)煤煤(噸）(噸）全國總耗能行業(yè)分布全國總耗能行業(yè)分布化工17.0%冶金16.0%能源14.5%建材10.3%輕紡8.1%機(jī)械5.1%交郵4.3%建設(shè)1.7%生活12.8%其他10.3%八八大大行行業(yè)業(yè)占占全全國國總總耗耗能能量量的

2、的7 76 6. .9 94 4% %全國耗電行業(yè)分布全國耗電行業(yè)分布能源22.3%化工14.7%冶金14.2%輕紡8.8%機(jī)械6.7%建材6.1%建設(shè)2.9%交郵1.8%生活10.5%其他12.0%八大行業(yè)占全國總耗電量的77.51%電動(dòng)機(jī)耗電占全國總耗電量的66%轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性1、平方轉(zhuǎn)矩類：TnTn22、恒轉(zhuǎn)矩類：3、機(jī)床類倒數(shù)轉(zhuǎn)矩負(fù)載TnT1n電動(dòng)設(shè)備按其轉(zhuǎn)矩特性，可分為三類：TnT=con2t艾默生變頻調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)艾默生變頻調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)節(jié)省能耗，降低噪音節(jié)省能耗，降低噪音沒有沖擊電流，延長設(shè)備壽命沒有沖擊電流，延長設(shè)備壽命機(jī)械設(shè)備損耗小，減少維護(hù)機(jī)械設(shè)備損耗小，減少維護(hù)設(shè)定速度

3、靈活，容易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制設(shè)定速度靈活，容易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)量提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)量提高生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品質(zhì)提高生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品質(zhì)線路損耗小線路損耗小風(fēng)機(jī)泵類節(jié)能分析風(fēng)機(jī)泵類節(jié)能分析水泵、油泵、氣泵、氣壓機(jī)、冷凍機(jī)、制氧機(jī)等變頻節(jié)能技術(shù):變頻節(jié)能技術(shù): 變頻調(diào)速變頻調(diào)速單臺(tái)效益：單臺(tái)效益：單機(jī)平均節(jié)電率30%60%，取40%單機(jī)平均節(jié)電率30%60%，取40%宏觀效益：宏觀效益：風(fēng)機(jī)泵類設(shè)備占總耗電量的35%，總裝機(jī)風(fēng)機(jī)泵類設(shè)備占總耗電量的35%，總裝機(jī)容量為1.3億KW，如該類設(shè)備的70%需要變?nèi)萘繛?.3億KW，如該類設(shè)備的70%需要變負(fù)荷運(yùn)行，改造其中的50%，負(fù)荷運(yùn)行

4、，改造其中的50%， 則可改造率=70%50%=35%，即4550萬KW。則可改造率=70%50%=35%，即4550萬KW。節(jié)電效果：節(jié)電效果：527億度/年 折合2130萬噸標(biāo)煤527億度/年 折合2130萬噸標(biāo)煤投資回收期：投資回收期：12年12年恒轉(zhuǎn)矩類與倒數(shù)轉(zhuǎn)矩類節(jié)能分析恒轉(zhuǎn)矩類與倒數(shù)轉(zhuǎn)矩類節(jié)能分析軋機(jī)、提升機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、卷繞機(jī)、吊車、裝卸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、鏈條爐、隧道窯、球磨機(jī)、攪拌機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、電力機(jī)車、推進(jìn)機(jī)等變頻節(jié)能技術(shù)： 變頻調(diào)速單臺(tái)效益：20%40%，取20%宏觀效益：該類設(shè)備約占總耗電量的31%左右， 取可改造率為35%。節(jié)電效果：233億度 折合941萬噸標(biāo)煤投資回收期

5、：23年艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用化工行業(yè)：化工行業(yè)是全國第一耗能大戶，第二耗電大戶，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備有：（1）泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)：如河北唐山堿廠石灰窯鼓風(fēng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)變頻 調(diào)速后，節(jié)電率可達(dá)60%，功率因數(shù)由0.88提高到0.97。（2）擠壓機(jī)，如吉林化學(xué)工業(yè)公司錦江油化廠在聚丙烯造粒擠出機(jī) 上應(yīng)用變頻器，節(jié)電22%。冶金行業(yè)：冶金行業(yè)是全國第二耗能大戶，第三耗電大戶， 可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備有：（1）軋機(jī)、礦井提升機(jī)（2）高爐、焦?fàn)t、加熱爐、鍋爐等鼓、引風(fēng)機(jī)、 水泵站、各種空壓機(jī)等（3）燒結(jié)機(jī)、給料機(jī)艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造

6、中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用熱電行業(yè)：既是發(fā)電大戶，又是耗電大戶，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的 設(shè)備有：（1）鍋爐的送、引風(fēng)機(jī)，給水泵，循環(huán)水泵（2）排粉機(jī)、給煤機(jī)（3）利用液力耦合器調(diào)速的場(chǎng)合艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用煤炭行業(yè)：風(fēng)機(jī)、水泵用量多、耗電高、技術(shù)陳舊、運(yùn)行效率低，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備有：（1）礦用主扇（2）主排水泵、供水泵艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用石油工業(yè)：在石油、天然氣開采行業(yè)中，泵與風(fēng)機(jī)的耗電占該行 業(yè)總耗電的80%左右，可采用變頻調(diào)速的設(shè)備有：（1）輸油泵（2）供水泵（3

7、）加熱爐風(fēng)機(jī)、空冷風(fēng)機(jī)艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用艾默生變頻器在行業(yè)改造中的應(yīng)用紡織行業(yè)：紡織行業(yè)在輕工行業(yè)中屬第一耗電大戶，應(yīng)用變頻器可提高生產(chǎn)率，節(jié)能降耗，其應(yīng)用領(lǐng)域有：（1）精紡機(jī)（2）紡絲機(jī)（3）紡織漿紗機(jī)（4）中央空調(diào)中的風(fēng)機(jī)、水泵艾默生變頻調(diào)速器艾默生變頻調(diào)速器節(jié)能原理節(jié)能原理對(duì)于風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載： 簡單地說，流量Qn 壓力Hn2 功率損耗Pn3當(dāng)運(yùn)行頻率為40Hz時(shí)，實(shí)際功率損耗為：P=（40/50）3*Pe=51.2%Pe，節(jié)能約50%。投資回收期：1年2年與負(fù)載情況和電費(fèi)情況有關(guān)。圖1 兩種調(diào)節(jié)方式功率變化對(duì)比曲線風(fēng)門調(diào)節(jié)時(shí)軸功率變化曲線變頻調(diào)速時(shí)軸功率變化曲線P額（%）P1

8、（軸功率變化率）10040806040205060708090100Q1（%）（風(fēng)量變化率）Q額艾默生變頻調(diào)速器艾默生變頻調(diào)速器節(jié)能原理節(jié)能原理貯水池生活管網(wǎng)1生產(chǎn)管網(wǎng)生活管網(wǎng)2環(huán)形管網(wǎng)消防管網(wǎng)污水池消防泵外排休眠泵壓力顯示常規(guī)泵排污泵恒壓供水:保持壓力恒定艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用城市小區(qū)供水城市小區(qū)供水變頻供水優(yōu)點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)水壓恒定控制，防止超壓（2）連續(xù)無級(jí)變速調(diào)節(jié)，水壓控制平穩(wěn)（3）變頻器提供的檢測(cè)和通訊功能，有 利于實(shí)現(xiàn)泵房無人職守運(yùn)行（4）可實(shí)現(xiàn)多泵變頻控制，更經(jīng)濟(jì)（5）防止水錘效應(yīng)（6）節(jié)約電能2040%艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用城市小區(qū)供水城市小區(qū)供水某廠

9、職工居住區(qū)某廠職工居住區(qū)改造前現(xiàn)狀深井泵，電動(dòng)機(jī)為JLB2-74-4，40KW，電機(jī)額定電流78A改造方案供水的高峰與低谷隨職工起居作息時(shí)間及生活習(xí)慣不同而變化，為保證居住在樓房高層及遠(yuǎn)距離居住的職工正常用水，我們采用定壓供水方式，設(shè)定管網(wǎng)壓力為4kg/cm2，電機(jī)頻率隨壓力變化而變化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的采用變頻調(diào)速后水泵電機(jī)工作頻率4042HZ，工作電流為4648A，電流減少30A供水量耗電平均單耗改造前26719t16570kw.h0.62kw.h改造后26698t15240kw.h0.57kw.h下表為10天實(shí)際運(yùn)行記錄分析可見，供水量幾乎相等，而耗電量10天減少1330kw.h，平均單耗降低

10、了0.05kw.h艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用城市小區(qū)供水城市小區(qū)供水艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用中央空調(diào)系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用水泥窯風(fēng)機(jī)水泥窯風(fēng)機(jī)改造前： 羅茨風(fēng)機(jī)，180KW，減風(fēng)依靠進(jìn)風(fēng)管道上的放風(fēng)孔，用電動(dòng)閘閥調(diào)節(jié)放風(fēng)量大小，大量風(fēng)量白白排入大氣中，造成了能源浪費(fèi)；同時(shí)，在放風(fēng)過程中，噪音很大，超過85dB。改造后： 1）變頻器投運(yùn)前后，從機(jī)立窯用風(fēng)量數(shù)據(jù)比較，工況基本相同 2）運(yùn)行頻率平均值為34.92Hz，節(jié)電率達(dá)42% 3）降低噪音，不超過65dB，操作簡單，提高質(zhì)量 4）功率因素有了很大提高，由0.87提高到0.99，減少了網(wǎng)絡(luò)的功

11、率損耗及電壓損失，改善了電能質(zhì)量，提高了供電設(shè)備的供電能力及效率 某廠2號(hào)窯(2.910m機(jī)立窯）某廠2號(hào)窯(2.910m機(jī)立窯）艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用鍋爐控制系統(tǒng)鍋爐控制系統(tǒng)變頻改造后優(yōu)點(diǎn)：（1）取代人工操作，自動(dòng)運(yùn)行，保證鍋爐運(yùn)行在最佳狀態(tài)。安全可靠，保證了供氣質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率（2）提高系統(tǒng)控制精度：水位控制： 10mm汽壓控制： 5%負(fù)壓控制： 3Pa（3）鍋爐熱效率提高3%左右，節(jié)煤5%以上（4）用變頻器控制風(fēng)機(jī)、水泵，節(jié)電30%以上（5）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境（6）降低粉塵、噪音，減少了對(duì)環(huán)境的污染艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用鍋爐控制系統(tǒng)鍋爐控制系

12、統(tǒng)艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用拉絲生產(chǎn)拉絲生產(chǎn)變頻改造后優(yōu)點(diǎn)：（1）取代電磁滑差電機(jī)調(diào)速，節(jié)電30%以上（2）提高系統(tǒng)生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，可工作在 50Hz以上（3）容易實(shí)現(xiàn)高效同步速度控制和自動(dòng)控 制，提高產(chǎn)品質(zhì)量（4）減少維護(hù)工作量，降低維護(hù)成本（5）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境（6）降低噪音，減少了對(duì)環(huán)境的污染艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用拉絲生產(chǎn)拉絲生產(chǎn)艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用造紙工業(yè)生產(chǎn)造紙工業(yè)生產(chǎn)艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用制藥行業(yè)制藥行業(yè)東北某制藥廠東北某制藥廠改造前現(xiàn)狀：氫化發(fā)酵車間，共有8臺(tái);6.5噸發(fā)酵罐，所用電機(jī)功率為18.5kw，采用齒

13、輪減速，攪拌速度依靠拆卸角帶實(shí)現(xiàn)，既不安全，又不方便，對(duì)攪拌系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)等均有不同程度損傷。采用變頻調(diào)速后對(duì)電流測(cè)試結(jié)果表明，每臺(tái)變頻器每小時(shí)可節(jié)電2kw.h，每年可節(jié)電2 18 25 12 8=86400(kw.h)角帶的消耗量大大降低，平均每罐每周可節(jié)省角帶2根，僅此項(xiàng)全年可節(jié)省開支3萬元左右攪拌速度滿足工藝要求，發(fā)酵過程明顯好轉(zhuǎn)避免了傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)的間接損失，減小了維修工作量操作方便、安全，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度上述幾項(xiàng)的年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)78萬人民幣，社會(huì)效益更顯著。前景很可觀。艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用軋鋼廠鼓風(fēng)機(jī)軋鋼廠鼓風(fēng)機(jī)艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用化工行業(yè)化工行業(yè)艾默生變

14、頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用化工行業(yè)化工行業(yè)某某化化工工廠廠尿尿素素造造粒粒離離心心機(jī)機(jī)變頻器PID380V420mA進(jìn)液口合成氨裝液甩桶液位變送器原現(xiàn)象：造粒大小不均勻，塔壁結(jié)垢技術(shù)方案：（1）去掉原電磁滑差電動(dòng)機(jī)；（2）采用變頻調(diào)速+PID控制變頻改造后：（1）變頻器工作在2030HZ之間，節(jié)電效果50%以上；（2）尿素粒均勻度非常穩(wěn)定，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量；（3）減輕操作人員的工作強(qiáng)度艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用有色冶煉有色冶煉艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用物料輸送物料輸送使用背景及效果使用背景及效果11KW，鼠籠異步電機(jī)傳動(dòng)，額定電流22.6A，通過減速機(jī)拖動(dòng)，由于傳輸帶上滿

15、載物料，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高。且變頻器安裝在配電室，距離現(xiàn)場(chǎng)約200米。原采用某進(jìn)口品牌變頻器，適配電機(jī)11KW，但由于輸出距離太遠(yuǎn)，造成變頻器在啟動(dòng)和運(yùn)行中總是出現(xiàn)過流報(bào)警故障。第二次更換某國產(chǎn)品牌，15KW變頻器，在輸出40HZ時(shí)，輸出電流20A，輸出電壓423V，試運(yùn)行一刻鐘左右，電機(jī)損壞。最后，采用EV2000變頻器，參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整，如V/F為線性，自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償限定為10%，系統(tǒng)一直運(yùn)行穩(wěn)定，高轉(zhuǎn)矩條件下仍具有良好的性能。40HZ運(yùn)行，輸出電流11A，電壓248V。山東淄博食用油有限公司物料傳輸設(shè)備山東淄博食用油有限公司物料傳輸設(shè)備艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用艾默生變頻調(diào)速應(yīng)用物料輸送物料輸送艾默生變頻器

16、在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用2、變頻器在熱定型系統(tǒng)的應(yīng)用變頻器在熱定型系統(tǒng)的應(yīng)用熱定型機(jī)是印染過程重要的后處理設(shè)備之一，主要由熱油傳輸泵、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和布匹主傳動(dòng)三部分組成。改造前，布匹主傳動(dòng)已配置變頻器，用于調(diào)節(jié)布匹定型時(shí)間和車速。主要對(duì)輸油泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造。熱輸油泵，1臺(tái)，30KW，回油溫度PI閉環(huán)調(diào)節(jié)。熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，6臺(tái)，7.5KW，3個(gè)定型烘箱，采用3臺(tái) 15KW變頻器，各控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。具體改造方案如圖所示：浙江紹興某印染廠變頻改造浙江紹興某印染廠變頻改造艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用

17、機(jī)號(hào)20臺(tái)高溫高壓溢流染色機(jī)6臺(tái)定型機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)1臺(tái)輸油泵安裝前頻率50Hz每臺(tái)平均電流：47A98年12月份總電量：302560kwh頻率：50Hz平均電流：69A定型箱平均溫度：175.298年12月總用電量：24928kwh頻率：50Hz電流：51.5A出油溫度：191回油溫度：185油壓：0.25MPa月用電量：16970kwh安裝后頻率43.2Hz每臺(tái)平均電流：38A99年12月份共用電量：230156kwh頻率：42Hz平均電流：45A定型箱平均溫度：174.999年12月總用電量：18091kwh頻率：41Hz電流：32A出油溫度：190.5回油溫度：178油壓：0.15MPa月用

18、電量：11726kwh節(jié)電率24%27.4%31%變頻改造應(yīng)用效果變頻改造應(yīng)用效果艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在印染行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用肇肇東東市市油油脂脂廠廠自自動(dòng)動(dòng)化化變變頻頻系系統(tǒng)統(tǒng)改改造造變頻柜變頻柜變頻柜變頻柜鍋爐車間預(yù)處理車間浸出車間精煉車間上位機(jī)RS485網(wǎng)絡(luò)針對(duì)車間10t鍋爐，對(duì)其爐排、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及水泵均進(jìn)行了變頻控制，并利用變頻器實(shí)現(xiàn)以下的自動(dòng)控制功能：1、爐膛負(fù)壓自動(dòng)控制，由變頻器內(nèi)置PI調(diào)節(jié)器自動(dòng)控制鍋爐引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)，以維持爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定；2、蒸汽壓力自動(dòng)控制，由變頻器采集蒸汽壓力信號(hào)，利用內(nèi)置PI調(diào)節(jié)器對(duì)鍋

19、爐爐排和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，以維持蒸汽壓力穩(wěn)定；3、汽包液位控制，由變頻器采集汽包液位，PI閉環(huán)控制鍋爐給水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以維持汽包水位的穩(wěn)定。艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用艾默生變頻器在油脂行業(yè)的應(yīng)用肇東市油脂廠自動(dòng)化變頻系統(tǒng)改造肇東市油脂廠自動(dòng)化變頻系統(tǒng)改造負(fù)載名稱調(diào)節(jié)方法平均頻率（HZ）平均電流（A）功率因素有功功率（KW）平均日耗電（KW。H）節(jié)電率55KW風(fēng)門50950.8501200-引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速40390.952560050%30KW風(fēng)門5052.30.8328.6686.4-鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速3621.80.9413.532452.3%30KW閥門5049.60.8527.7664.8-水泵變頻調(diào)速3825.80.9516.1386.441.8%表1：鍋爐車間采用變頻調(diào)速技術(shù)前后用電情況對(duì)比肇東市油脂廠自動(dòng)化變頻系