金杯化工羅茨加壓風機變頻控制改造方案

一、概 述

　　在化工,冶金,礦山、輕紡等工業中,使用著大量的風機,水泵,攪拌機和壓縮機.這些機械一般都用交流電機驅動,功率都在幾百以上,有的高達甚至上千,其消耗的電能是非常可觀的.
　　仔細觀察這些機械的運行狀況,可以發現它們大部分都不是長期工作在額定功率之上.而是經常只有50%-70%甚至更低的輸出量.但目前這類機械大多使用恒速交流傳動,加以擋板、閥門或放空回流的辦法進行調節,白白損失掉大量的電能.越是大功率的風機水泵,情況越是嚴重.
　　使用的大型變頻裝置,可以在效率基本不變的情況下,通過改變驅動電源的電壓和頻率,平滑地調節電機轉速,根據輸出量的要求改變輸出功率,從而節省大量的電能.
　　

二、風機變頻調速特點及節能分析

　　怎樣根據工況而直接控制風量的大小從而滿足工況的要求呢？變頻器的出現很好的解決了這個問題。變頻器是無級調速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：
　　1. 起動停止平衡，無級調速，調速范圍大。
　　2. 工作可靠，能長期穩定運行。
　　3. 操作簡便，維護量小。
　　4. 輸出特性可滿足風機性能要求。
　　5．電機啟動對電網無沖擊，同時對機械的磨損也非常小。
　　根據風機的特性，風機的流量變化與轉速成正比，壓力變化與轉速成正比，而功率變化與轉速變化立方成正比。因此，當風機轉速降低時，風量減少。電機功率成立方比下降。通過對變頻器在羅茨風機上的應用進行總結，具有以下優點：
　　1、 節電降耗效果顯著，操作簡便，調節平衡，尤其與微機控制相聯更體現了性。
　　2、 平滑啟動及轉機轉速下降，機械磨損減小，故障率下降，減少了停機對生產 的影響。
　　3、 檔板和調節閥的機械磨損、卡死等故障不復存在了。
　　

三、系統說明
　　針對金杯氮肥廠280KW加壓風機使用現狀，因后續脫硫、壓縮工段所需壓力在階段時間內波動范圍不大，所以我們采用多段式變頻調速方案，回路閥處于全關狀態，使用電位器來進行變頻速度調節，根據系統負荷所需壓力實時調整電機轉速，從而達到調整風機風壓的目的。由此，消耗在閥門上的電能就可以有效的節約下來。此方案實施簡單，操作方便，既可以恒定壓力，又節約了電能。
　　本變頻控制改造示意圖如下：

四、效益分析
　　1. 節電降耗，可以節能20%-30%左右。以現有工作電流400A為例，年節約電費見下表
　　
　　 改造前 按節電20%算 按節電25%算 按節電30%算
　　用電度數/年 1855700 1484560 1391775 1298990
　　電費/年 612381 489905 459286 428666
　　節省電費/年 122467 153095 183715
　　 注1：用電度數計算公式：
　　380V（電壓）×400A（電流）×0.89(功率因數) ×24(小時)×1.732×330(年工作天數)
　　=1855700度
　　注2：電費按每度0.33元計算：
　　1855700×0.33=612381元
　　2. 解決了出口壓力升高時的憋壓現象，機械磨損減小。
　　3. 由于采用了多段式變頻變頻調速方式，調節范圍大，精度高，操作簡單，實時性強。