風機變頻調速節能的應用實例

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風機是量大面廣的通用性設備， 風機的耗能在交流電動機總耗能中占很大的比重， 由于這些設備一般都是根據生產中可能出現的最大負荷條件來選擇的， 但實際運行中往往比設計要小得多。如果電機不采用調速控制， 則流量通常只能通過調節擋板或閥門來控制， 其結果是造成很大的能量損耗。采用變頻器將電動機直接進行調速運行， 則耗能量將會顯著減少， 將產生巨大的節能效益。
二、 變頻器在引風機上的應用實例某大型煤礦始建于 50 年代， 隨著經濟的不斷發展和生產規模的不斷擴大， 生產設備卻沒有及時地更新換代， 大量的陳舊、 高耗能設備仍在生產一線擔負著重要使命， 而風機是該煤礦量大面廣的主要高耗能設備， 節電潛力較大。該礦有 7. 5kW 以上的風機、 泵類設備共 64臺套， 總裝機容量 2124kW， 其中， 所用風機 12 臺套， 裝機容量 750kW （不包括局部通風機） 。我公 司 于 1999 年 12 月 對 該 煤 礦 1074 #（75kW） 及 1277 # （110kW） 引風機進行了改造試驗。改造前經過多組測試， 以進行比較。表 2 為1074#（75kW） 風機的具體參數： 頻率 50HZ、 電壓380V、 電流 150A、 功率 75kW。1074#引風機在頻率為 42HZ 時就能滿足井下抽風要求。運行時電流下降率 ! =（I 前 -I 后） / I前 X 100% =［ （117 - 80） /117］X 100% =31.6%， 節電率為 （69. 5 - 39. 8） /69. 5 X 100% =42.7%。1074# （75kW） 引風機使用變頻調速后，自 1999 年 12 月投入運行以來， 效果非常明顯， 完全達到設計時的目標， 其日節電量為 714kW · h。按每天三班工作制， 每年 300 天工作日計算，則每年節約電能$ 節電 = （69.5-39.8） X24X300=2.14X10 5 （kW · h）。三、 變頻器在鍋爐引風機上的應用（1）被測對象參數電動機功率： 65kW變頻調速器為佳靈 JP6C - T9 - 75 型； 容量：114kVA； 輸入電壓： 380V； 輸出功率： 75kW； 頻率0.5 ~ 400hz。（2）安裝變頻器前后測試有關數據見表 4由表 4 的對比可看出節能效果較大， 計算如下：未裝變頻器前風機正常運行， 電機的日平均輸出功率為 64kW， 年耗電量為 64 > 24 > 330 = 50.69 萬 kW · 1/年； 安裝變頻器后電機的日平均輸出功率為 32.6 kW， 年耗電量為 32.6 > 24 > 330 = 25.8 萬 kW · 1/年。年節電量： 50.69 - 25.8 = 24.89 萬 kW · 1節電率： （64 - 32.6） /64 > 100% = 49%按當時電價 0.5 元/kW ·1 計算， 一年節約電費用為： 0.5 元 > 248900kW · 1 = 12.45 萬元。
四、 結論
（1）應用變頻器后， 電機的電壓、 電流明顯下降， 電機輸入功率明顯減少。
（2）風機轉速調速范圍不宜太大， 通常應不低于額定轉速的 50%， 最好在 70% ~ 100%之間。
（3）當轉速低于額定轉速的 40% ~ 50%時， 風機本身的效率明顯下降， 不經濟。同時， 應避免開機時機組的機械臨界點， 否則會損壞機組。
（4）運行工況點明顯改善， 風門可以全部打開， 完全由轉速調節流量， 對生產操作極為方便，而且有利于風機的維護保養， 延長使用壽命。
（5）變頻器直接控制電機， 通過調速來驅動風機工作， 從而提高了風機的傳動效率。
（6）由于變頻器加減速時間可以任意設定， 避免了風機全負荷啟動時的大電流沖擊， 有利于延長設備使用壽命。
（7）操作方便， 控制精度高， 響應速度快， 使整個系統工作平穩。
（8）節電率在 20% ~ 70%之間， 具有巨大的節能效益。