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技術(shù)頻道

RIBO變頻器在鍋爐變頻控制系統(tǒng)的應(yīng)用

  風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載多是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型,實(shí)際應(yīng)用中大部分時(shí)間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài),由于交流電機(jī)調(diào)速很困難。常用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時(shí)間,來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,同時(shí)大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難,電力沖擊較大,勢必造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)的電流沖擊。采用變頻器直接控制風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法,當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)行時(shí),理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)3,即51.2%,去除機(jī)械損耗電機(jī)銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%,同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制,節(jié)能效率將進(jìn)一步提高。由于變頻器可實(shí)現(xiàn)大的電動(dòng)機(jī)的軟停、軟起,避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊,減少電動(dòng)機(jī)故障率,延長使用壽命,同時(shí)也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達(dá)到節(jié)能目的推廣使用變頻器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。
閥門特性及變頻調(diào)速節(jié)能原理

  閥門的開啟角度與管網(wǎng)壓力,流量的關(guān)系示意圖如圖當(dāng)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速n0運(yùn)行,閥門角度以a0(全開),a,a1變化時(shí)管道壓力與流量只必須減小閥門開度到a1,能是沿A,B,C,點(diǎn)變化。即必須減小閥門開度到a1,這使得閥前壓力由原來的P0提高到Pq,實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制后,閥后壓力由原來的P0降到Ph。閥前閥后存在一個(gè)較大的壓差△P=Pq-Ph。
   如果讓閥門全開(開度為a0),采用變頻調(diào)速,使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速至n1,且流量等于Q1,壓力等于Ph,那么在工藝上則與閥門調(diào)節(jié)一樣,達(dá)到燃燒控制的要求。而在電機(jī)的功耗上則大不一樣。風(fēng)機(jī)水泵的軸功率與流量和揚(yáng)程或壓力的成績成正比。在流量為Q1,用閥門節(jié)流時(shí),令電動(dòng)機(jī)的功率為Nf=KPhQ1。用變頻調(diào)速比閥門節(jié)流節(jié)省的電能為:
   Nj-Nf=K(Pq-Ph)Q1=Q1△P。
   由圖可見,流量越低,閥門前后以來差越大,也就是說用變頻調(diào)速在流量小,轉(zhuǎn)速低時(shí),節(jié)能效果更好。
   目前絕大多數(shù)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)都是通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板實(shí)現(xiàn)的,這種風(fēng)量調(diào)節(jié)方式不但使風(fēng)機(jī)的效率降低,也使很多能量白白消耗在擋板上。為了節(jié)約電能,提高鍋爐燃燒控制水平,增加經(jīng)濟(jì)效益,采用變頻調(diào)速系統(tǒng)取代低效高能耗的風(fēng)門擋板,已成為各鍋爐使用單位節(jié)能改造的重點(diǎn)

節(jié)能效果計(jì)算示例

 一、鍋爐現(xiàn)有鼓風(fēng)機(jī)一臺(tái),配用160kw電機(jī),。風(fēng)量在80%—30%之間變化,,設(shè)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qn空載損耗為0.1(Y0≈cosnt)每天總供風(fēng)量為60%Qn則全速Pp=(160-160×0.1)kw=144kw
 1、變頻時(shí):每天只需功率: P m 2=(16+(60%)³×144)kw=47kw
       節(jié)約的功率:Pj=(144-47)kw=97kw
 2、如果電費(fèi)按0.6元/kw小時(shí)計(jì)算,每年節(jié)約的電費(fèi):
    97kw×24h×365×0.6元/kwh=509832元=51萬元
 二、鍋爐現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)一臺(tái),配用185kw電機(jī),。風(fēng)量在90%—70%之間變化,,設(shè)電機(jī)全速供水量為Qn空載損耗為0.1(Y0≈cosnt)每天總供風(fēng)量為80%Qn則全速Pp=(185-185×0.1)kw=166.5kw
 1、變頻時(shí):每天只需功率: P m 2=(18.5+(80%)³×166.5)kw=103.748kw
  節(jié)約的功率: Pj=(166.5-103.748)kw=63kw
 2、如果電費(fèi)按0.6元/kw小時(shí)計(jì)算、每年節(jié)約的電費(fèi):
   63kw×24h×365×0.6元/kwh=331128元=33萬元 三、每年總節(jié)約的電費(fèi):51+33=84萬元
   由以上估算情況可知,半年內(nèi)輕易可收回

   使用變頻器控制鍋爐,工作穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì),需要提高對鍋爐的監(jiān)控品質(zhì),提高平均熱效率,節(jié)省能源和減少污染,減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān),提高鍋爐的科學(xué)管理水平。可以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。


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