變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用及效果

白文霞

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,高效低能的生產(chǎn)已越來越受到人們的關(guān)注,節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本已迫在眉睫。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻器在調(diào)速領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。它作為一種較為成熟的高科技產(chǎn)品,具有性能穩(wěn)定,操作方便、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的關(guān)注和重視。

一、熄焦泵的改造

1.改造前的運(yùn)行情況

設(shè)備改造前,兩臺(tái)熄焦泵處于“開一備一均”工作在工頻狀態(tài),液位采用兩點(diǎn)式控制(上、下限控制),也就是當(dāng)熄焦塔儲(chǔ)水罐液位達(dá)到設(shè)定值上限時(shí),熄焦泵停車,當(dāng)液位下降到設(shè)定值下限時(shí),熄焦泵啟動(dòng)。由于熄焦泵上水量大于實(shí)際用水量,就造成了熄焦泵電機(jī)頻繁的啟動(dòng)停止,頻繁的大電流啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)、熄焦泵機(jī)械傳動(dòng)部分造成了很大的沖擊。再者,這部分電能也被白白浪費(fèi)了。

(1)頻繁啟動(dòng)電機(jī)的電流很大,一般是電機(jī)額定電流的4～7倍,會(huì)直接影響電氣控制設(shè)備元件的運(yùn)行穩(wěn)定,經(jīng)常造成熄焦泵的接觸器主觸點(diǎn)嚴(yán)重?fù)p壞,影響正常的生產(chǎn)。

(2)電機(jī)在工頻狀態(tài)下運(yùn)行致使熄焦泵運(yùn)行時(shí)噪聲很大。

(3)電機(jī)工頻啟動(dòng)對(duì)設(shè)備的沖擊很大,對(duì)機(jī)械壽命有很大的影響。

2.熄焦泵變頻改造實(shí)施方案

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,我們決定采取先由一臺(tái)熄焦泵用變頻器來控制,另一臺(tái)熄焦泵采用工頻控制,保持一臺(tái)運(yùn)行于工頻一臺(tái)運(yùn)行于變頻,避免了設(shè)備的頻繁加載和卸載,這樣,既節(jié)省了設(shè)備投資,又能滿足生產(chǎn)工藝的需要,也達(dá)到了節(jié)能的目的。系統(tǒng)改造時(shí),在保留原工頻系統(tǒng)的情況下,增加變頻系統(tǒng)。通過外部控制電路,使熄焦泵起停操作步驟仍然如前,操作簡單,安全可靠。本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,以實(shí)際用水量基準(zhǔn)確定熄焦泵上水量,經(jīng)過多次試驗(yàn),將變頻器頻率設(shè)定為42Hz,降低了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,同時(shí)降低了電機(jī)的啟動(dòng)電流和運(yùn)行電流,使熄焦泵電機(jī)始終處于節(jié)電運(yùn)行狀態(tài)。

3.節(jié)能效果分析

改造后電機(jī)運(yùn)行電流由155A下降到100A,一年可節(jié)電140400kwh,除此之外還有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng),對(duì)電機(jī)、熄焦泵機(jī)械部分的沖擊大為減少。消除了電機(jī)的大電流啟動(dòng)引起的電網(wǎng)電壓波動(dòng)。

(2)延長了機(jī)械電器設(shè)備的壽命,減少了設(shè)備的維修量和維護(hù)費(fèi)用。

(3)進(jìn)一步完善了電器保護(hù)功能,如:熱保護(hù)、過電流、欠電壓、短路、缺相等的保護(hù)功能。

(4)操作簡單方便,運(yùn)行平穩(wěn),電機(jī)溫升降低,噪聲、振動(dòng)減小。

二、水處理鼓風(fēng)機(jī)的改造

1.改造前的運(yùn)行狀況

設(shè)備改造前,鼓風(fēng)機(jī)工作在工頻狀態(tài),壓力采用放散管調(diào)節(jié),也就是壓力達(dá)到規(guī)定值上限時(shí),打開放散管閥門將富余部分壓縮空氣放散到大氣中,由于實(shí)際用氣量小于實(shí)際產(chǎn)氣量,實(shí)屬大馬拉小車,導(dǎo)致電能白白浪費(fèi)。同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲很大。

2.水處理鼓風(fēng)機(jī)變頻改造實(shí)施方案

系統(tǒng)改造時(shí),我們用變頻器來控制鼓風(fēng)機(jī)。采用了壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)方式,在原來管道上加裝一個(gè)壓力傳感器,將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA的電信號(hào),傳送到變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器將信號(hào)與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出控制信號(hào),變頻器根據(jù)該信號(hào)輸出頻率,改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)供氣壓力,保持壓力恒定,使鼓風(fēng)機(jī)始終處于節(jié)電運(yùn)行狀態(tài)。

3.節(jié)能效果分析

改造后水處理鼓風(fēng)機(jī)一年可節(jié)電216200kwh,使用前后優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下表:

總之,采用變頻調(diào)速,不但實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng),節(jié)約了電能,并且可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求方便準(zhǔn)確的進(jìn)行調(diào)速,改善了員工的工作環(huán)境,提高了設(shè)備的使用壽命,節(jié)約了能源,增加了企業(yè)效益。

(作者單位:河北省邢臺(tái)技師學(xué)院)