优化鼓风机电气控制系统措施

苏文恒（唐山三友远达纤维有限公司，河北 唐山 063305）

优化鼓风机电气控制系统措施

苏文恒
（唐山三友远达纤维有限公司，河北 唐山 063305）

摘 要：本文介绍了唐山三友远达纤维有限公司污水处理工序鼓风机进行变频器的改造；将原有鼓风机由原来的自耦降压启动控制改为变频器控制，与原控制相比较，即节约了用电，降低了运行成本。

关键词：鼓风机；变频器；雷达液位计

1 鼓风机运行状态与生产工艺变化间存在矛盾

我公司一期污水场配套污水鼓风机5台，单台功率为160kW，鼓风机的风量是按照调节池最高液位进行配置，控制方式为自耦降压启动；由于生产工艺的变化及污水厂的实际运行情况，调节池的液位变化较大，大部分时间达不到最高液位，有时调节池的液位还比较低；当液位较低时，鼓风机还是在额定频率下满负荷运行，造成大量的电能的浪费，同时也造成鼓风机的故障率的升高；同时由于风量较大，降低废气中硫化氢的浓度。

为解决上述问题，研究改变鼓风机的控制方式，由原来的自耦降压启动改为变频器控制；根据调节池液位的变化改变鼓风机的运行频率，控制鼓风机的风量，在稳定生产的前提下，既节约了鼓风机电能损耗，又降低了鼓风机的故障率。

2 改造方案

原有鼓风机的控制方式为自耦降压启动，无论调节池内液位的高、低，鼓风机都一直在额定频率下满负荷运行，造成不必要的电能的损耗；在满足工艺生产要求的前提下，将其中3台鼓风机改为变频控制，鼓风机的运行频率随调节池内液位的变化而变化；在调节池顶安装雷达液位计，测量调节池的液位，将液位信号传输给液位显示控制仪表，液位显示控制仪表将液位信号转换为鼓风机运行的频率信号，使鼓风机的运行频率随调节池内的液位变化而改变（参见控制系统图，如图1所示）；既满足了工艺生产的要求，又节省鼓风机的运行费用；同时也提高了置换出来的硫化氢废气的浓度，提高废气回收的产量。

3 鼓风机变频器控制原理

将其中3台鼓风机由自耦降压启动改为变频器控制，并且具有手动、自动控制两种控制方式：

3.1 手动控制：在值班室内安装控制箱，当将鼓风机控制方式转到手动控制方式时，在控制箱可以控制鼓风机的启、停，并可以手动改变变频器运行频率，在生产比较稳定的情况时，手动输入变频器频率，风机云新稳定；控制箱上安装双回路数显表，显示鼓风机的运行状态，包括鼓风机的运行电流、运行频率。

3.2 自动控制：当将鼓风机控制方式转到自动控制方式时，鼓风机启动后，鼓风机的运行频率根据调节池的液位变化自动调整变频器的运行频率；调节池液位达到高液位时，鼓风机在工频下运行，当调节池液位达到高液位以前，鼓风机运行频率随液位的变化而变化；为了保证3台变频控制的鼓风机同时自动控制运行频率一致，在液位显示控制仪表输出的4～20mA信号加装一拖二模拟信号隔离器，通过一拖二模拟信号隔离器将频率信号分别传输给每台鼓风机变频器；从而保证了三台风机变频器的运行频率的一致，保证生产稳定运行。系统图及控制箱原理图如图2所示。

3.3 变频器的选型和技术特性：目前市场上变频器的种类较多，考虑到变频器的性价比及公司内部备品备件问题，我公司选用AB生产的PowerFlex750系列的PowerFlex753变频器，其功能强大，易于使用、灵活且适用于各种工业应用特点，维修方便。变频器具体参数为6脉冲，带直流端子；机柜为IP20，NEMA/ UL，变频器功率为160kW，额定电压为400VAC；选用风机水泵类变频器；变频器的具体型号为：20F1NC302。变频器控制柜距离风机距离为60m，小于100米，因此没有选用出线电抗器。

4 安装调试

为了保证公司生产稳定，3台鼓风机分开单独改造，一台机组改造成功以后，再着手进行另1台鼓风机改造，即保证了生产的稳定，又使鼓风机变频改造工作连续进行，安装调试一次成功。

结语

鼓风机改造完成后运行稳定，单台鼓风机电动机的额定功率为160kW，额定电流为285A，通过这次变频改造后，鼓风机实际运行频率为38Hz，运行电流为210A；按年工作8000小时计算，单台鼓风机每年可节省电能：×0.4×75×8000=415680kWt；按照每度电0.4元计算，年可节约电费约16.6272万元；半年可收回改造投资成本。既保证了稳定生产，又为公司节约了电能。

参考文献

[1]满永奎.通用变频器及其应用应用[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]于长官.自动控制技术及应用[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2007.

中图分类号：TM762

文献标识码：A