关于导热油引风机加装变频器的分析

【摘要】变频控制技术属于国家能源政策推广的实用节电技术，目前作为成熟的节能手段之一已被各行各业广泛应用，我公司的导热油引风机采用常规挡板风门控制方式，电机功率为110KW。通过对引风机投产使用后的观察，调节挡板长期开度不到50%，造成“大马拉小车”的情况。风门挡板节流造成能量大量损失，不仅控制精度受到限制，而且造成设备损耗。

【关键词】引风机；变频器 

风机额定功率的设计选型都是根据工艺最大流量来选择的，国内的设计思路，风机的选型一般在满足工艺负荷工作条件下还需增加一定的的裕量，但实际运行中，工艺的参数随各种因素发生变化（如温度、运行负荷等）往往实际运行负荷要比设计的最大流量小得多。

1. 在节能方案的论证中，我们也考虑到改用较小功率电机节能的方案来实现节约电能降低生产成本，但是存在以下几个问题

（1）改用小功率电机后原用电机不能使用造成投资浪费。

（2）改用小功率电机后文丘里除尘器的阻力较大，小功率电机不一定能满足使用要求。

（3）改用小功率电机需要对原设备基础进行较大的改动，改造的时间较长。

而变频器技术是集电力、电子、自动控制技术、计算机技术为一体的高科技产品，具有安全可靠、使用方便等特点，不需要对原电机进行大改造，只是对电机的二次控制回路进行改动，改进时间短，比较适合生产型企业技术性节能改造。电机通过变频调速，调速范围宽，调节精度高，效率高，实现电机的软启动，减少了启动冲击及设备磨损（风机采用电机直接驱动，启动电流为运行电流的6～7倍，可能造成对机械电气上的冲击，电气保护特性差，不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现风机和电机损坏现象），通过对引风机进行变频改进而达到节能增效。基于上述原因，我公司决定导热油引风机进行变频改造。

2. 变频器的选用

目前，市场上变频器产品较多，一般国外的产品元件及性能较好，但价格较高，国内的产品价格便宜，但是性能略差，通过价格对比及裕泰煤化公司使用普传变频器后的效果，选用了普传公司的PI7600/7800系列调速器。

3. 变频的改进方案

通过论证和讨论交流在改进时采用双回路控制，即变频器控制和原工频控制同时存在，两种控制方式进行互相切换，变频器异常时，停止变频器，转换为工频运行，并且变频器与鼓风机联锁，实现变频停则鼓风运行方式。当转换开关转换到变频位置时，ZJ1线圈得电吸合，KM1、2吸合，使变频电机引线形成连接并联锁，工频引风机控制按钮断电，启动变频器，ZJ3得电闭合使ZJ1中间继电器闭锁，不会使转换开关不小心转换时造成电机停电，鼓风机停止联锁，保证设备及人员的安全。（注ZJ4是油压、油温、炉温、事故停车联锁，保证系统安全）。

4. 变频器效果

4.1节能效益比较。

4.1.1理论节能计算。

导热油引风机电机改造前后节能效果计算如下：

（1）改造前实测数据，U1=380V，I1=120A，改造前每小时的耗电量为78.98 KW。

（2）改造后实测数据，U1=380V，I1=70A，改造前每小时的耗电量为46.07 KW。

（3）每年节省的电量（按300天，每度电按0.6元计算）：（78.98—46.07）X24X300=236952 KW。

（4）每年节省的电费（按0.6元/ Kw.h）为：236952X0.6=14.21712万元。

4.1.2实际节能计算。

（1）改造前电量表平均每天耗电量：

8月2日的耗电量为2566926KW.h

9月2日的耗电量为2777737KW.h

所以8月份平均每天的耗电量约为（2777737—2566926）/31=6800 KW.h 

（2）改造后电量表平均每天耗电量：

9月10日的耗电量为2837296 KW.h

9月17日的耗电量为2880546 KW.h

所以9月10日—17日这7天的平均的耗电量约为（2880546—2837296）/7=6178.6 KW.h 

（3）每年节省的电费：（6800—6178.6）X0.6X300=11.1852万元。

按以上计算，在正常生产的情况下，投资成本大约半年即可收回。

4.2改造效果对比。

4.2.1改造前设备存在的问题。

调节挡风板和阀门的开启角度机械调节方法来满足不同用风量，这种操作方式的缺点是：

（1）电机及风机的转速高，负荷强度重，电能浪费严重；

（2）调节精度差，控制不精确；

（3）电气控制直接起动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源（电网）容量大，功率因素较低；

（4）起动时机械冲击大，设备使用寿命低；

（5）电气保护特性差，当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备等。

4.2.2改造后设备的优点。

通过变频器在导热油引风机

锅炉上的应用具有以下优点：

（1）变频器控制电机操作简便，调节平稳，降低了司炉工的劳动强度。

（2）变频器实现了电机的软启动，电机转速下降，机械磨损减小，故障率下降。延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击。

（3）调节挡板的机械磨损、卡死等故障不复存在，减少了设备维修和维护费用。

（4）电机将的低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响；

（5）具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能；

（6）变频具有工/变频切换功能，能够保证生产的连续性。

5. 结论

实践证明，变频改造具有显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，还大大减少了设备维护、维修费用，另外当采用变频调速时，由于变频装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数，也可以为电网节约容量。直接和间接经济效益十分明显。