合康亿盛HIVERT-Y高压变频器在化工行业的应用

节能、环保和技术改造一贯收到高度重视。在国家大力提倡节能减排号召下，本着进一步挖掘企业内部潜力的原则，我们对公司现有高压设备进行初步考察，经初步估算，认为醇氨分厂三废炉(35吨锅炉)引风机进行变频器改造，应该取得相当可观的经济效益。

一、 改造原因：

醇氨分厂三废炉(35吨锅炉)引风机电动机型号为：YKK500-6 450KW额定电压10KV 额定电流31.6A,工频运行，正常运行电流为22A左右。进口采用

风门调节流量，风门开度30%-50%。系统采用进口风门调节流量时,不论工况如何变化,电机均要运行在较高额定转速,导致大量的节流损失消耗在风门上，从而造成能量的极大浪费，同时设备的频繁启停对电网和设备的冲击，还会影响设备的使用寿命。设备管理部经过现场了解落实，提出对除尘风机进行变频器控制改造，通过改造达到节能降耗目的。

二、 节能改造原理

醇氨分厂三废炉引风机采用传统的档板进行调节风机压力的，即在需要降低风量时以增加阻力的方式部分关闭档板，使大量能量消耗在档板上。采用变频调速技术后可以随工艺的要求实现动态调节，大幅减少能耗，达到节电的效果。

图中曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H―Q)特性，曲线(2) 为管网风阻特性(风门全开)

假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为 Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线(3)，系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大，如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量(Q―H)特性，如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，轴功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能效果十分明显。

在风机变风量、变压力的运行状况中，风量、风压和消耗的能量之间有下面的关系：

风量Q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。所以当需要80%的额定流量时，通过调节电机的转速至额定转速的80%，即调节频率到40Hz即可，这时所需功率将仅为原来的51.2%。考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机通过变频调速控制可节能20%～50%，。

三、 直接经济效益估算

三废炉引风机

(1)当前耗电情况

(2)改造后变频运行预计功率

安装变频器后,我们将风门开度调整为100%。风机原先调节方式为调节入口风门开度，现改为调节风机的电机运行频率，从而改变电机的转速来达到调节风量的目的，在风量完全满足工艺要求基础上，节能降耗。

根据现阶段使用情况，正常运行时风机入口风门挡板开度在30%-50%左右，综合参考此时运行状况，保守推测此时风机的风量约为78%的额定风量，此处取78%作为计算依据。

则变频运行时的运行功率为：

其中变频装置的效率 取保守值0.94。

(3)变频改造节电率

综合考虑风机效率、电机效率、机械效率的变化及其它不确定性因素影响，预计变频改造节电率可以达到30%左右。

(4)变频改造节能数据分析

(年运行以7900小时计算，电价按照0.65元/千瓦时计算，1kWh=370g标煤)