【關(guān)鍵詞】技術(shù)，節能，研究，變頻，風(fēng)機，接觸，調節，功率，轉速，電機，

　　高壓交流變頻調速技術(shù)是一種主要用于交流電動(dòng)機的變頻調速技術(shù)，其技術(shù)和性能勝過(guò)其它任何一種調速方式（如降壓調速、變極調速等。315KW引風(fēng)機日常運行風(fēng)量調節為入口擋板調節方式，入口擋板開(kāi)度最大不到70%左右，該方式不能及時(shí)調節，運行效率低，節流損失大，電機啟動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生5～7倍的沖擊電流，對電機造成損害。為此，采用變頻調節方式對風(fēng)機系統進(jìn)行改造，將1#引風(fēng)機改為變頻驅動(dòng)，風(fēng)量由手動(dòng)給定4～20mA信號調節，以減少溢流和節流損失，提高系統運行的經(jīng)濟性。

　　一、引風(fēng)機變頻調速節能技術(shù)

　�。�1）節能原理。當采用變頻調速時(shí)，可以按需要升降電機轉速，改變風(fēng)機的性能曲線(xiàn)，使風(fēng)機的額定參數滿(mǎn)足工藝要求，根據風(fēng)機的相似定律，變速前后風(fēng)量、風(fēng)壓、功率與轉速之間的關(guān)系為：Q₁/Q₂=N₁/N₂；H₁/H₂=（N₁/N₂）2；P₁/P₂=（N₁/N₂）³

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

　　假如轉速降低一半，即：N₂/N₁=1/2，則P₂/P₁=1/8，可見(jiàn)降低轉速能大大降低軸功率達到節能的目的。當轉速由N1降為N2時(shí)，風(fēng)機的額定工作參數Q、H、P都降低了。也就是說(shuō)當轉速降低時(shí)，額定工作參數相應降低，但效率不會(huì )降低，有時(shí)甚至會(huì )提高。因此在滿(mǎn)足操作要求的前提下，風(fēng)機仍能在同樣甚至更高的效率下工作。降低了轉速，風(fēng)量就不再用關(guān)小風(fēng)門(mén)來(lái)控制，風(fēng)門(mén)始終處于全開(kāi)狀態(tài)，避免了由于關(guān)小風(fēng)門(mén)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。當采用變頻調速時(shí)，50Hz滿(mǎn)載時(shí)功率因數為接近1，工作電流比電機額定電流值要低，這是由于變頻裝置的內濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數的作用，可以為電網(wǎng)節約容量20%左右。

　�。�2）擋板控制。擋板調節就是利用改變管道閥門(mén)的開(kāi)度，來(lái)調節風(fēng)機的流量。擋板調節時(shí)，風(fēng)機的功率基本不變，風(fēng)機的性能曲線(xiàn)不變，而管道阻力特性曲線(xiàn)發(fā)生變化，風(fēng)機的性能曲線(xiàn)與新的管道阻力特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)處就是新的工作點(diǎn)。

　�。�3）變頻控制。變頻調節就是利用改變性能曲線(xiàn)方法來(lái)改變工作點(diǎn)，變速調節中沒(méi)有附加阻力，是比較理想的一種調節方法。通過(guò)變頻器改變電源的工作頻率，從而實(shí)現對交流電機的無(wú)級調速。風(fēng)機采用變速調節時(shí)，其效率幾乎不變，流量隨轉速按一次方規律變化，而軸功率按三次方規律變化。同時(shí)采用變頻調節，可以降低泵和風(fēng)機的噪聲，減輕磨損，延長(cháng)使用壽命。

　　二、節能分析計算

　�。�1）變頻調速系統回路。3.6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM1到高壓變頻調速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線(xiàn)接觸器KM5送至電動(dòng)機1；或6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM2到高壓變頻調速裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線(xiàn)接觸器KM6送至電動(dòng)機2；6KV電源還可以經(jīng)旁路接觸器KM3和KM4直接起動(dòng)電動(dòng)機1和電動(dòng)機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）節能效果分析計算。由于在運行過(guò)程中，爐側需根據機組負荷變化的要求調整風(fēng)機完成過(guò)程控制量的調節，且風(fēng)機運行性能指標一致，可以對引風(fēng)機運行數據分別合并處理，并且采用流量百分比和擋板開(kāi)度之間關(guān)系的變化趨勢曲線(xiàn)對引風(fēng)機的變頻功耗進(jìn)行計算。Pd：電動(dòng)機功率；U：電動(dòng)機輸入電壓6kV；I：電動(dòng)機輸入電流28 A；COSφ：功率因數0.85.計算公式：P_d=1.732×U×I×COSφ；①單臺工頻功耗計算。P_d=1.732×6×28×0.85=247.33（kW）（包含管道縮口及擋板節流損失）。②單臺變頻功耗計算。根據流體力學(xué)原理，風(fēng)機風(fēng)量與電機轉速及電機功率存在一定的關(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為電機軸功率；n為電機轉速；將現場(chǎng)運行數據代入P1/P2=（ Q₁/Q₂）3，得（85000/188730）3=P₁/315，p₁=28.67KW；變頻器網(wǎng)側功耗P_b=P₁/ηb=28.67/0.92=31.16KW；單臺計算節電率：（ΔP/ P_d）*100%=（247.33-31.16/247.33）=87%；單臺實(shí)現節電率：變頻運行時(shí)電動(dòng)機平均電流Ig為12A.1-（Ib/Is）*100%=1-（12/28）=57%；變頻改造后的效益：年節約電量=引風(fēng)機臺數*單臺變頻節電率*單臺工頻功率*年運行小時(shí)=57%*247.33*5400=761281.74（KWh）。按工廠(chǎng)0.5717元/kWh計算，每年可節約電費761281.74*0.5717=435224.7元。

　　三、結束語(yǔ)

　　高壓變頻裝置在二甲醇引風(fēng)機上的應用，可實(shí)現電機軟啟動(dòng)，延長(cháng)電機使用壽命，引風(fēng)機擋板全開(kāi)，減少風(fēng)道振動(dòng)與磨損。2009年對一甲醇轉化250KW引風(fēng)機安裝高壓變頻調速系統后，目前設備運轉狀況良好，年可節約電能34萬(wàn)元，節能效果明顯。

　　參考文獻：

　　[1] 吳忠智 黃立培。調速用變頻器及配套設備選用指南[M].機械工業(yè)出版社，2001.