变频器调速节能技术在水泥行业中的应用 - 天山工控博客工控论坛

天先生

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发表人：天山abc

发表时间：2010/5/31 21:17:00

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本栏论题：

变频器调速节能技术在水泥行业中的应用 [10119]

    变频器调速节能技术在水泥行业中的应用
    水泥工业是耗能大户，面临着艰巨的节能降耗的任务，节能降耗对降低水泥成本、提高企业的经济效益起到了非常重要的作用，节能降耗一直是水泥行业所追求的永恒不变的主题。随着变频技术的日趋成熟，变频调速节能技术越来越被广泛的应用于国内外各个行业，尤其是在高能耗的水泥行业变频节能技术更有着广阔的发展空间。
    具体体现如下：
    （1）水泥厂的风机能耗约占总能耗的20％～30％，采用先进有效的风机调节方式可以有效的降低电耗。
    根据工艺生产的需要，风机的风量和风压需要不断的调整，现在传统的调节方法一为节流法，即通过调节风机入口阀门开度的大小来调节风机风量。
    节流法调节特点：
     相当于改变管网的阻抗特性
     增大管网的阻力
     初期投资少
     控制简单
     大量能量消耗在管网和风门中
     随着风量的减少，风压增大，对管网有损害
     造成严重的能源浪费
    目前较为先进的方法是通过变频器调节电机和风机的转速来来改变流量，其优越性体现如下：
     相当于改变风机的压力与流量的关系
     不改变管网的阻抗特性
     随着转速的降低，风机的特性曲线下移
     随着转速的降低，风量减少
     随着转速的降低，风压也减少
     随着转速的降低，能耗大大降低
     转速调节通过变频器实现
     连续精确地调速，可精确地控制风量
    以上两种调节方式在能耗上的差别我们可以通过以下实例来进行比较。两种方法调节流量时，电动机输入功率与流量的关系如下：
    N1（采用阀门调节时）≈ [0.45+0.55(Q1/Q0)2] N0
    N1（采用变频调速调节时）≈(Q1/Q0)3 N0
    式中:N0－电动机额定功率 Q0－风机额定流量
    N1－电动机输人功率 Q1－风机实际流量
    实例：如篦冷机一台风机功率为75KW, 原由风门控制风量，昼夜运行，每年运行时间约7000小时，其中3500小时需风量85%，另3500小时需风量60%。现进行节能改造，即将所有风门全开，由变频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。取得的节能效果计算如下：
    风门控制总能耗= 75KW*85%*3500小时(85%流量）+75KW*60%*3500小时(60%流量）= 222,435+170,100千瓦时= 392,535千瓦时
    使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量= 75KW*(85%流量）*61%*3500小时+ 75KW*(60%流量）*22%*3500小时= 161,207+56,700= 217,907千瓦时
    年节能千瓦时= 392,535-217,907= 174,268Kwh
    年节约电费=174,268*0.5=87,314元(电费按 0.5元/小时计算）
    而一台75KW变频柜的总体投资应在10万元左右,从以上的计算可以看出如系统在长期平稳状态下运行，1～2年就可以收回投资。

    （2）因在工艺设计时，一些设备的选型要求留有一定的富余量，而在使用时往往不会达到额定功率，出现一种大马拉小车的情况。在采用变频调速后，其节能效果也非常明显。如喷煤的罗茨风机其设计压力在50KPa以上，而实际使用时在30KPa以下。某厂在技术改革时采用变频调速后其节能效果非常明显，在1～2年内就可收回了全部投资。如此情况还有很多，如窑头一次风机，现在很多厂家都改用变频调速。
    （3）另外还有一种情况采用变频调速，其优势不仅在节能，还可对设备保护，对企业运行很有好处，就是采用变频器进行供压供水，供气等。多泵供水是最常见的变频供水方案，多泵供水系统普遍采用变频器循环控制方式。多泵控制思路是一拖多工变频结合复合式变流量变频供水。在小流量用水时工况，变频器带一台水泵运行,随用水量的变化,调整水泵的转速,实现恒压供水；当用水量增大,变频器达到50HZ时,变频器发出指令,使该变频泵切换到工频,同时使变频器带动下一台水泵变频软启动运行。随用水流量增大,以后各台水泵的软启动依次类推。当用水量减小时,先停转为工频运行的那台水泵。同理对空压机的恒压供气也可以采用此种方式进行控制。
    此种控制方式的主电路接线图如下：


    此种控制具有特点：
     自动化控制程度高，可以很好的满足用户使用的要求
     节能效果显著，能节电20％以上
     供水质量高，理论上可以稳定在供压范围内的任何一定值。
     对设备很好的保护，特别是在用量小的时候不用频繁的起停设备来满足要求，避免了对设备的冲击
     对每台设备的启动时都用变频器进行启动，也避免了直接启动对设备和电网的冲击等。
     可以消除起动和停机时的水锤效应；
    结语：变频器调速技术在水泥行业实用且用途广泛，目前，已经被多家注重节能降耗的企业所采用。

以下是关于《变频器调速节能技术在水泥行业中的应用》论题的回复（共1篇）

回复人：hspdfljy

回复时间：2011/2/13 21:24:00

学习了！