變頻器在供暖鍋爐循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)上應(yīng)用
在北方,鍋爐供暖關(guān)系到千家萬(wàn)戶的日常工作和生活,尤其大片集中供熱系統(tǒng)中,有恒壓,溫度控制及可靠性要求高的特點(diǎn)。
對(duì)于供暖鍋爐來(lái)講,主要的能源消耗就是煤的消耗和電能的消耗,因此怎樣提高煤的燃燒效率和電能的利用效率成為企業(yè)節(jié)能降耗的重要方式和途徑。
在鍋爐供暖系統(tǒng)中,主要有風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī),循環(huán)水泵,給煤電機(jī)等用電設(shè)備。其中風(fēng)機(jī)主要調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的大小,風(fēng)量調(diào)節(jié)過(guò)大,空氣含氧量超標(biāo),那就浪費(fèi)了熱能,風(fēng)量調(diào)節(jié)過(guò)少,煤渣殘留碳粉過(guò)多,又浪費(fèi)了煤。因此為提高控制水平,保證空氣含氧量和煤渣殘留碳粉達(dá)標(biāo),必須對(duì)風(fēng)量進(jìn)行有效調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)方式必須方便,靈敏,可靠。以往調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小都是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種方式不論是人工調(diào)節(jié)還是機(jī)械自動(dòng)化儀表調(diào)節(jié)都有相當(dāng)一部分的電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能消耗在風(fēng)門(mén)的阻力上,無(wú)法達(dá)到節(jié)能的目的。
變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)水泵上應(yīng)用節(jié)能原理
理論上風(fēng)機(jī)風(fēng)量(Q),風(fēng)壓(H)與電機(jī)轉(zhuǎn)速(N),電機(jī)的功率(P)成以下關(guān)系:
Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=(N1/N2)2,P1/P2=(N1/N2)3
當(dāng)風(fēng)量減少電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí),其電機(jī)輸入功率迅速降低。如風(fēng)量下降到80%,電機(jī)轉(zhuǎn)速也下降到80%,其電機(jī)的軸功率則下降到額定功率的51%;若風(fēng)量下降到50%,則電機(jī)軸功率則為實(shí)際功率的14%左右。因此節(jié)電潛力是很大的。這個(gè)道理同樣適合于供水的循環(huán)水泵。因此對(duì)風(fēng)量流量調(diào)節(jié)范圍很大的風(fēng)機(jī)水泵,采用調(diào)速控制取代風(fēng)門(mén),閥門(mén)調(diào)節(jié),是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效途徑。
速度控制的方法很多,其中變頻調(diào)速近些年來(lái)越來(lái)越廣泛的在該領(lǐng)域得到應(yīng)用:
1 效率高,沒(méi)有因調(diào)速帶來(lái)的附加轉(zhuǎn)差損耗;
2 調(diào)速范圍大,精度高,無(wú)級(jí)調(diào)速;
3 帶多種模擬量輸入輸出控制接口,容易實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制和閉環(huán)控制
4 由于采用V/F模式,特別適合于普通的鼠籠式電機(jī)配套使用,因此用此方法對(duì)舊設(shè)備改造,既保持了原電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠耐用,維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),又能達(dá)到節(jié)能顯著的效果,是風(fēng)機(jī)水泵交流調(diào)速節(jié)電的較理想方法。
惠豐變頻器改造鍋爐及其效果
煙臺(tái)熱電廠熱力總公司1999年在對(duì)供熱管路循環(huán)水泵(160KW)和自備的一臺(tái)鍋爐進(jìn)行了變頻改造(鍋爐鼓風(fēng)機(jī)22KW,引風(fēng)機(jī)15KW,爐排電機(jī)3.7KW),為提高鍋爐風(fēng)量的控制水平,又能達(dá)到節(jié)能的效果,決定用變頻調(diào)速方式對(duì)此進(jìn)行改造。針對(duì)160KW循環(huán)水泵,原來(lái)因水泵一直高速運(yùn)轉(zhuǎn),時(shí)間一長(zhǎng),因平時(shí)軸承磨損較大,故障率較高,同時(shí)白天和晚上因溫度差異較大,供熱量也不同,需要通過(guò)人工調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)熱水的供應(yīng)量,很麻煩,同時(shí)造成了電能的浪費(fèi)。公司決定對(duì)此也進(jìn)行改造。
1 節(jié)電效果:
由表可以看出,改用變頻調(diào)速后,每噸蒸汽接電5度,噸蒸汽耗電下降38.5%(綜合節(jié)電率)全月共節(jié)電=13.14*1651.5-13480=8220度,全年蒸汽總耗量18720噸,全年可節(jié)電93604度。
2 節(jié)煤效果
由上表可以看出。每噸蒸汽減少用煤29公斤,噸蒸汽耗煤減少12.5%,每月節(jié)煤47.9噸。經(jīng)濟(jì)效益顯著。
對(duì)工作環(huán)境的影響
由于采用了變頻調(diào)速,可以根據(jù)用氣量的變化可以隨時(shí)調(diào)整引風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,公司環(huán)保部和計(jì)量部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試,噪聲由原來(lái)的94分貝下降到84分貝,受到操作人員的好評(píng)
對(duì)維修的影響
由于采用了變頻軟起技術(shù),減輕了機(jī)械沖擊和對(duì)電網(wǎng)的沖擊,維修量明顯下降,停機(jī)時(shí)間減少,維修費(fèi)用比改造使用前下降57%,。
對(duì)循環(huán)水泵的改造
在改造循環(huán)水泵時(shí),采用了壓力傳感器檢測(cè)管網(wǎng)的壓力,通過(guò)PID調(diào)節(jié)給出模擬信號(hào)控制變頻器,變頻器給出一定的電壓和頻率給160KW的水泵,來(lái)調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速和輸出功率,形成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)來(lái)維持管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。
改造后電機(jī)和泵的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)所需壓力自動(dòng)降下來(lái),軸承和其他機(jī)械部件維修量也大大降低,故障停機(jī)率下降64%。 最關(guān)鍵的是通過(guò)這種方式能耗下降到了原來(lái)的57%,節(jié)能率達(dá)到43%, 供熱穩(wěn)定受到社區(qū)居民的好評(píng)。
總之,變頻調(diào)速以其高效率,低能耗,穩(wěn)定性好在鍋爐供暖,水泵調(diào)速方面得到越來(lái)越多的應(yīng)用,值得在社會(huì)各行各業(yè)推廣。
評(píng)論