高压变频器在我厂技改中的应用及效果

汪红芍 徐波

（中国联合水泥集团有限公司南阳分公司，河南南阳474250）

高压变频器在我厂技改中的应用及效果

汪红芍 徐波

（中国联合水泥集团有限公司南阳分公司，河南南阳474250）

我公司风机风量调节都是通过风门调节实现，电机处于工频状态运行，在风门挡板上要消耗部分能量，存在节能空间。根据对生产设备的运行情况进行综合分析，确定对1#生料立磨循环风机和2#窑头余风风机进行技术改造，在原有控制柜和高压电机之间采用高压变频器调节电机转速来满足生产用风，减少风门挡板上消耗的能量，提高电机使用效率，节约电能。

1 变频器节能原理

电动机的同步转速公式：n1＝60f/p。

而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n＝n1（1－s）=60f/p（1－s）。

由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s达到。针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变s进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机最为合理的调速方法。若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。

根据流体力学相似定律：

Q1/Q2＝n1/n2，输出风量Q与转速n成正比；

H1/H2＝（n1/n2）2，输出压力H与转速n2成正比；

P1/P2＝（n1/n2）3，输出轴功率P与转速n3成正比。

当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。变频调速时，当风机低于额定转速时，理论节电为：

式中：n——额定转速；

可见，通过变频技术对风机进行改造，不但节能而且大大提高了设备运行性能。以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。

2 项目概况及投资预算情况

高压变频改造项目于2008年底入选公司2009年生产经营计划的技术改造项目。2009年4月1日成立了高压变频节能改造项目管理小组。9月底利用停机检修时间对1#循环风机和2#余风风机进行了高压变频改造，其中1#生料立磨循环风机使用变频器的型号为HIVERT-Y 06/243，2#窑头余风风机使用变频器的型号为HIVERT-Y 06/154。

高压变频改造项目投资预算：180万元，实际投资为173万元。分别为设备投资（含安装调试费）158万元；土建费用10万元；空调费用5万元。预计年经济效益150万元。

3 实际运行效果对比

3.1 以实际运行功率进行比较（见表1）

表1 实际运行功率比较

少降低运行功率200kW；2#窑头余风风机最少降低运行功率460kW。

3.2 按单位产品电耗进行测算（见表2）

由表2可知：改造后生料单位产品电耗降低1.57 kWh/t；熟料单位产品电耗降低2.41 kWh/t，节能效果明显。

3.3 按单位时间内的实际消耗电量进行测算（见表3）

表2 单位产品电耗测算

表3 单位时间内的实际消耗电量测算

根据表3可知：改造后1#生料立磨循环风机的单位时间电耗节约270kWh；2#窑头余风风机单位时间电耗节约580kWh，节能效果明显。

4 经济效益分析

按以上三种方法中节约量最小的第一种方法（两台合计每小时节约电量660kWh）计算，按每年7000小时运行，节约电量4620000kWh，电价按不含税单价0.44元计算，节约电费：202万元，实际收回成本约为10个月。节能效果明显，达到了预期改造目标，计划其它高压电机拖动的风机也要进行高压变频改造。实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。

（编辑：向仕强）

TM4 文献标识码：B 文章编号：1007-6344（2010）03-0052-02

2010-01-05】