【關(guān)鍵詞】技術(shù)，節(jié)能，研究，變頻，風(fēng)機(jī)，接觸，調(diào)節(jié)，功率，轉(zhuǎn)速，電機(jī)，

　　高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是一種主要用于交流電動機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)，其技術(shù)和性能勝過其它任何一種調(diào)速方式（如降壓調(diào)速、變極調(diào)速等。315KW引風(fēng)機(jī)日常運(yùn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)為入口擋板調(diào)節(jié)方式，入口擋板開度最大不到70%左右，該方式不能及時(shí)調(diào)節(jié)，運(yùn)行效率低，節(jié)流損失大，電機(jī)啟動時(shí)會產(chǎn)生5～7倍的沖擊電流，對電機(jī)造成損害。為此，采用變頻調(diào)節(jié)方式對風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，將1#引風(fēng)機(jī)改為變頻驅(qū)動，風(fēng)量由手動給定4～20mA信號調(diào)節(jié)，以減少溢流和節(jié)流損失，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

　　一、引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)

　　（1）節(jié)能原理。當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)，可以按需要升降電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)機(jī)的性能曲線，使風(fēng)機(jī)的額定參數(shù)滿足工藝要求，根據(jù)風(fēng)機(jī)的相似定律，變速前后風(fēng)量、風(fēng)壓、功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為：Q₁/Q₂=N₁/N₂；H₁/H₂=（N₁/N₂）2；P₁/P₂=（N₁/N₂）³

　　式中：Q₁、H₁、P₁—風(fēng)機(jī)在N1轉(zhuǎn)速時(shí)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率；Q₂、H₂、P₂—風(fēng)機(jī)在N₂轉(zhuǎn)速時(shí)相似工況下的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率。

　　假如轉(zhuǎn)速降低一半，即：N₂/N₁=1/2，則P₂/P₁=1/8，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速由N1降為N2時(shí)，風(fēng)機(jī)的額定工作參數(shù)Q、H、P都降低了。也就是說當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，額定工作參數(shù)相應(yīng)降低，但效率不會降低，有時(shí)甚至?xí)�提高。因此在滿足操作要求的前提下，風(fēng)機(jī)仍能在同樣甚至更高的效率下工作。降低了轉(zhuǎn)速，風(fēng)量就不再用關(guān)小風(fēng)門來控制，風(fēng)門始終處于全開狀態(tài)，避免了由于關(guān)小風(fēng)門引起的風(fēng)力損失增加，也就避免了總效率的下降，確保了能源的充分利用。當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)，50Hz滿載時(shí)功率因數(shù)為接近1，工作電流比電機(jī)額定電流值要低，這是由于變頻裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用，可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20%左右。

　�。�2）擋板控制。擋板調(diào)節(jié)就是利用改變管道閥門的開度，來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的流量。擋板調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)機(jī)的功率基本不變，風(fēng)機(jī)的性能曲線不變，而管道阻力特性曲線發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)的性能曲線與新的管道阻力特性曲線的交點(diǎn)處就是新的工作點(diǎn)。

　�。�3）變頻控制。變頻調(diào)節(jié)就是利用改變性能曲線方法來改變工作點(diǎn)，變速調(diào)節(jié)中沒有附加阻力，是比較理想的一種調(diào)節(jié)方法。通過變頻器改變電源的工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)對交流電機(jī)的無級調(diào)速。風(fēng)機(jī)采用變速調(diào)節(jié)時(shí)，其效率幾乎不變，流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化，而軸功率按三次方規(guī)律變化。同時(shí)采用變頻調(diào)節(jié)，可以降低泵和風(fēng)機(jī)的噪聲，減輕磨損，延長使用壽命。

　　二、節(jié)能分析計(jì)算

　�。�1）變頻調(diào)速系統(tǒng)回路。3.6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM1到高壓變頻調(diào)速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM5送至電動機(jī)1；或6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM2到高壓變頻調(diào)速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM6送至電動機(jī)2；6KV電源還可以經(jīng)旁路接觸器KM3和KM4直接起動電動機(jī)1和電動機(jī)2.

　�。�2）互鎖。接觸器KM1和KM2互相閉鎖，即KM1和KM2不能同時(shí)閉合；接觸器KM5和接觸器KM6互相閉鎖，即KM5和KM6不能同時(shí)閉合；接觸器KM5和接觸器KM3互相閉鎖，即KM5和KM3不能同時(shí)閉合；接觸器KM6和接觸器KM4互相閉鎖，即KM6和KM4不能同時(shí)閉合；接觸器KM1和接觸器KM6互相閉鎖，即KM1和KM6不能同時(shí)閉合；接觸器KM2和接觸器KM5互相閉鎖，即KM2和KM5不能同時(shí)閉合；

　　（3）節(jié)能效果分析計(jì)算。由于在運(yùn)行過程中，爐側(cè)需根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化的要求調(diào)整風(fēng)機(jī)完成過程控制量的調(diào)節(jié)，且風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能指標(biāo)一致，可以對引風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)分別合并處理，并且采用流量百分比和擋板開度之間關(guān)系的變化趨勢曲線對引風(fēng)機(jī)的變頻功耗進(jìn)行計(jì)算。Pd：電動機(jī)功率；U：電動機(jī)輸入電壓6kV；I：電動機(jī)輸入電流28 A；COSφ：功率因數(shù)0.85.計(jì)算公式：P_d=1.732×U×I×COSφ；①單臺工頻功耗計(jì)算。P_d=1.732×6×28×0.85=247.33（kW）（包含管道縮口及擋板節(jié)流損失）。②單臺變頻功耗計(jì)算。根據(jù)流體力學(xué)原理，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速及電機(jī)功率存在一定的關(guān)系：Q₁/Q₂=n₁/n₂；H1/H2=（n₁/n₂）2；P₁/P₂=（n1/n2）3.其中：Q₁實(shí)際流量，Q₂額定流量，Q為風(fēng)量；H為風(fēng)壓；P為電機(jī)軸功率；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速；將現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)代入P1/P2=（ Q₁/Q₂）3，得（85000/188730）3=P₁/315，p₁=28.67KW；變頻器網(wǎng)側(cè)功耗P_b=P₁/ηb=28.67/0.92=31.16KW；單臺計(jì)算節(jié)電率：（ΔP/ P_d）*100%=（247.33-31.16/247.33）=87%；單臺實(shí)現(xiàn)節(jié)電率：變頻運(yùn)行時(shí)電動機(jī)平均電流Ig為12A.1-（Ib/Is）*100%=1-（12/28）=57%；變頻改造后的效益：年節(jié)約電量=引風(fēng)機(jī)臺數(shù)*單臺變頻節(jié)電率*單臺工頻功率*年運(yùn)行小時(shí)=57%*247.33*5400=761281.74（KWh）。按工廠0.5717元/kWh計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)761281.74*0.5717=435224.7元。

　　三、結(jié)束語

　　高壓變頻裝置在二甲醇引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動，延長電機(jī)使用壽命，引風(fēng)機(jī)擋板全開，減少風(fēng)道振動與磨損。2009年對一甲醇轉(zhuǎn)化250KW引風(fēng)機(jī)安裝高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)后，目前設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，年可節(jié)約電能34萬元，節(jié)能效果明顯。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 吳忠智 黃立培。調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.