變頻調速節能系統的應用及效果

白文霞

隨著社會的發展和科技的進步,高效低能的生產已越來越受到人們的關注,節能降耗,降低生產成本已迫在眉睫。隨著電力電子技術的發展,變頻器在調速領域中的應用越來越廣泛。它作為一種較為成熟的高科技產品,具有性能穩定,操作方便、節能效果明顯等優點,越來越受到人們的關注和重視。

一、熄焦泵的改造

1.改造前的運行情況

設備改造前,兩臺熄焦泵處于“開一備一均”工作在工頻狀態,液位采用兩點式控制(上、下限控制),也就是當熄焦塔儲水罐液位達到設定值上限時,熄焦泵停車,當液位下降到設定值下限時,熄焦泵啟動。由于熄焦泵上水量大于實際用水量,就造成了熄焦泵電機頻繁的啟動停止,頻繁的大電流啟動對電動機、熄焦泵機械傳動部分造成了很大的沖擊。再者,這部分電能也被白白浪費了。

(1)頻繁啟動電機的電流很大,一般是電機額定電流的4～7倍,會直接影響電氣控制設備元件的運行穩定,經常造成熄焦泵的接觸器主觸點嚴重損壞,影響正常的生產。

(2)電機在工頻狀態下運行致使熄焦泵運行時噪聲很大。

(3)電機工頻啟動對設備的沖擊很大,對機械壽命有很大的影響。

2.熄焦泵變頻改造實施方案

根據現場實際情況,我們決定采取先由一臺熄焦泵用變頻器來控制,另一臺熄焦泵采用工頻控制,保持一臺運行于工頻一臺運行于變頻,避免了設備的頻繁加載和卸載,這樣,既節省了設備投資,又能滿足生產工藝的需要,也達到了節能的目的。系統改造時,在保留原工頻系統的情況下,增加變頻系統。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。本系統根據實際生產情況,以實際用水量基準確定熄焦泵上水量,經過多次試驗,將變頻器頻率設定為42Hz,降低了電動機的轉速,同時降低了電機的啟動電流和運行電流,使熄焦泵電機始終處于節電運行狀態。

3.節能效果分析

改造后電機運行電流由155A下降到100A,一年可節電140400kwh,除此之外還有以下優點:

(1)電動機啟動實現了軟啟動,對電機、熄焦泵機械部分的沖擊大為減少。消除了電機的大電流啟動引起的電網電壓波動。

(2)延長了機械電器設備的壽命,減少了設備的維修量和維護費用。

(3)進一步完善了電器保護功能,如:熱保護、過電流、欠電壓、短路、缺相等的保護功能。

(4)操作簡單方便,運行平穩,電機溫升降低,噪聲、振動減小。

二、水處理鼓風機的改造

1.改造前的運行狀況

設備改造前,鼓風機工作在工頻狀態,壓力采用放散管調節,也就是壓力達到規定值上限時,打開放散管閥門將富余部分壓縮空氣放散到大氣中,由于實際用氣量小于實際產氣量,實屬大馬拉小車,導致電能白白浪費。同時鼓風機運行時噪聲很大。

2.水處理鼓風機變頻改造實施方案

系統改造時,我們用變頻器來控制鼓風機。采用了壓力閉環調節方式,在原來管道上加裝一個壓力傳感器,將壓力信號轉換成4～20mA的電信號,傳送到變頻器內部的PID調節器,調節器將信號與壓力設定值進行比較運算后輸出控制信號,變頻器根據該信號輸出頻率,改變電機的轉速,調節供氣壓力,保持壓力恒定,使鼓風機始終處于節電運行狀態。

3.節能效果分析

改造后水處理鼓風機一年可節電216200kwh,使用前后優缺點對比如下表:

總之,采用變頻調速,不但實現了軟啟動,節約了電能,并且可根據生產實際需求方便準確的進行調速,改善了員工的工作環境,提高了設備的使用壽命,節約了能源,增加了企業效益。

(作者單位:河北省邢臺技師學院)