2號高溫風機的變頻改造

閆青，徐朝林，閆來偉，左清朋

2號高溫風機的變頻改造

The variable Frequency Transformation of No.2 High Temperature Fan

閆青11，徐朝林11，閆來偉22，左清朋22

電機在工頻狀態(tài)下為保證其滿足最大運行工況的需要，電機容量均按最大需求選取交流電動機，風機均工作在最大工作需求狀態(tài)下，為滿足工況變化的需要，風機采用調整風門擋板的開度來調節(jié)風量的方法。這樣能量損失較大，風機效率低，振動也大。同時由于電機電氣控制采用星/三角形直接啟動，頻繁的起停產生5～8倍的啟動電流，會導致電動機發(fā)熱，增加電機維修成本，縮短電機的使用壽命。

1 現狀

中國聯合水泥集團有限公司南陽分公司6000t/d生產線高溫風機，即2號高溫風機電機型號為：YRKK800--6.0，功率為3550kW，正常運行時，運行功率為3100kW，風門開度100%，液力耦合器開度54%，轉速900r/min。高溫風機通過液力耦合器調節(jié)速度，其調速范圍和調速精度較差，效率極低，存在大量的能量損耗。通過計算現在運行的功率和轉速、風門開度，高溫風機有一定的節(jié)能空間。

利用高壓變頻器控制風機電機，實現風量的變負荷調節(jié)，可克服風門調節(jié)線性度差、純滯延大等難以控制的缺點，提高系統(tǒng)運行的可靠性；更重要的是能夠減小因風門變化造成的壓流損失，減輕風門的磨損，降低系統(tǒng)對風道密封性能的破壞，延長設備的使用壽命，減小維護量，改善系統(tǒng)的經濟性，節(jié)約能源。

2 技改方案

（1）拆除現有的液力耦合器等相關附件，電機和風機采用直連。

（2）2號窯尾電氣室高壓室向北擴展，室內制作電纜溝，采購、安裝、對接一臺5000kVA高壓變頻器。

表1 以實際運行功率進行比較，kW

3 投資預算

高壓電纜規(guī)格型號3*

150，數量30m，控制電纜規(guī)格型號7*1.5，數量100m，信號電纜規(guī)格型號4*0.75數量100m，共計10萬元；高壓變頻器規(guī)格型號HI?VERT-YG06/500，額定容量5000kVA額定電壓6kV，數量1套，共計100萬元；設備拆除和安裝費用（含高壓電纜頭制作）15萬元；電機與風機的直連設備和基礎加固制作費15萬元；電氣室、電纜溝土建費用15萬元；總計155萬元。

表2 按單位時間內的實際消耗電量進行測算

表3 2號高溫風機總的效益計算

4 效益分析

（1）通過電機更換改造，提高設備運行可靠性，降低液力耦合器故障維修費用50萬元/年。

（2）按照現在的運行功率，拆除液力耦合器，通過變頻改造后節(jié)能約13%，按照年運行時間8000h，則年節(jié)電量322萬kWh，經濟效益約197萬元，不到一年即可收回投資成本。

（3）通過技改，采用高壓變頻器使尾排風機調速精度和穩(wěn)定性提高，意味著所傳動的風機壓力和風量穩(wěn)定，這對于穩(wěn)定生產工藝過程是很重要的，而液力耦合器調速精度差，轉速波動大，難以保證生產穩(wěn)定。

（4）高壓變頻器具有軟啟動功能，能夠降低負荷強度，延長設備使用壽命，并且啟動電流小，可提高用電安全系數及減少電網容量；調節(jié)風量精度正確、及時、方便，改善工藝操作環(huán)境。

5 運行效果對比

改造前后電能消耗情況對比分析見表1～3。

（1）以實際運行功率進行比較（表1）。根據表1可知，改造后2號高溫風機系統(tǒng)降低運行功率515kW。

（2）按單位時間內的實際消耗電量進行測算（表2）。根據表2計算可知，改造后2號高溫風機的單位時間電耗節(jié)約為512kWh/h。

按以上兩種方法中節(jié)約量較小的方法（每小時節(jié)約電量512kWh）計算，按每年8000h運行，節(jié)約電量4096000kWh，電價按現行單價0.6142元計算，年節(jié)約電費251.6萬元，實際收回成本只需6個月。

（3）總的效益計算。通過該設備在運行過程中改造前后的電耗比較，再加上在降低液力耦合器故障的維修費用，則全年可節(jié)約的費用為301萬元（見表3）。

通過這幾方面的實際比較，采用變頻改造的效果是比較明顯的。■

TMTM921921..5151

B:B

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2013-08-12；編輯：趙蓮