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變頻器在水泥廠的節(jié)能改造

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-19     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):101
核心提示:

變頻器是將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻轉(zhuǎn)換成電壓和頻率都可以通過控制改變的轉(zhuǎn)換器,使電動機可以在變頻電壓的電源驅(qū)動下發(fā)揮更好的工作性能。

水泥制造行業(yè),大部分水泥廠的一些電機尤其是大功率的電機在生產(chǎn)過程中絕大部分是通過調(diào)節(jié)擋風板的開啟角度的機械調(diào)節(jié)方法來滿足不同的用風量,這種操作方式的缺點是:1)電機及風機的轉(zhuǎn)速高,負荷強度重,電能浪費嚴重;2)調(diào)節(jié)精度差,控制不精確;3)啟動電流對電網(wǎng)沖擊大;4)起動時機械沖擊大,設備使用壽命低;5)噪聲大,粉塵污染嚴重等。因此這些大功率、且連續(xù)運行的電機耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計在水泥制造成本中電費成本約占總成本的30%左右,因此很有必要對相應耗電量大的電機做一些工藝上的節(jié)能改造,利用節(jié)電的效果來降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營上的利潤空間和市場競爭力。

變頻改造后具有以下特點:1)不需要滿負荷運行,節(jié)電效果好;2)具有軟起功能,降低負荷強度,延長設備使用壽命;3)啟動電流小,相當于增加電網(wǎng)容量;4)調(diào)節(jié)風量精度準確;5)無需旁通放風,減少水泥粉塵污染;6)及時保護電機和其他設備,保證設備可靠運行等。

變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系:

n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術,電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。 通過流體力學的基本定律可知:風機、泵類設備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,壓力H以及軸功率P具有如下關系:Q∝n ,H∝n2,P∝n3;即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。

對于風機、泵類設備采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果,通常采用以下兩種方式進行計算:

1、根據(jù)風機、泵類平方轉(zhuǎn)矩負載關系式:P / P0=(n / n0)3計算,式中為P0額定轉(zhuǎn)速n0時的功率;P為轉(zhuǎn)速n時的功率。

以已經(jīng)改造的這三臺風機為例。改造后轉(zhuǎn)速分別為1173r/min、1068r/min、1017r/min。則節(jié)電率分別 (除去變頻器自耗電2%左右)為:

y1=1-(1173/1485)3-2%=48%,

y2=1-(1068/1485) 3-2%=60%,

y3=1-(1017/1485) 3-2%=66%.

2、根據(jù)電流電壓直接計算

改造前電壓為380V,電流分別為216A、209A、217A,運行工況仍以 24小時連續(xù)運行,全年運行時間以300天,功率因素以0.85為計算依據(jù)。

則改造前這三臺每年的電量分別為:

Wg20=1.73×380×216×0.85×24×300=869030kW˙h

Wg21=1.73×380×209×0.85×24×300=840867kW˙h

Wg22=1.73×380×217×0.85×24×300=873053kW˙h

改造后電壓分別為300V,260V,260V。電流分別為152A,140A,130A。

這三臺每年的電量分別為:

Wg20=1.732×300×152×0.85×24×300=483352kW˙h

Wg21=1.732×260×140×0.85×24×300=385388kW˙h

Wg22=1.732×260×130×0.85×24×300=357860kW˙h

相比較節(jié)電量為:

Wg20= W1-W11=869030-483352=385678kW˙h

Wg21= W1-W11=840867-385388=455299kW˙h

Wg22= W1-W11=873053-357860=515193kW˙h

每度電按0.5元計算,則采用變頻調(diào)速每年

G20可節(jié)約電費192839元,

G21可節(jié)約電費227649元,

G22可節(jié)約電費257596元。

實踐證明,水

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