变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析
变频调速在鼓风机上的应用
变频调速器在鼓风机上的应用一、系统概况曝气池是我厂污水处理系统的核心设备。
鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池,使空气中的氧溶解在污水中,共给活性污泥中的微生物。
污水中的含氧量必须保持在适当的范围内,否则微生物就会缺乏活性,起不到降解作用。
由于鼓风机的风压是一定的,风量只能靠出气阀调节。
实际生产运行中出气阀开度一般在50%~70%,因此,在上述过程中如果应用变频调速系统控制风量,即可满足工艺要求又可达到节能效果。
二、节能原理离心式鼓风机属典型的平方率负载,根据流体力学可知,理想的平方律负载的阻转矩T与转速N的平方成正比,即T=K t N2 K t----转矩常数............................................1)平方律负载的功率P与转速N的三次方成正比,即P=K t N3/9550=K P N3K P----功率常数..............................2)因此,在工艺允许的范围内尽可能的降低转速就会取得节能效果。
三、应用中出现的问题1)喘震问题在实际应用当中,我们发现,如果变频器运行于43HZ左右时,系统就会发生严重的震荡,电流大幅变化,电机发出刺耳的噪音。
是什么原因造成这种现象呢?如图所示,鼓风机风道出口位于曝气池底部,曝气池水位h是固定不变的,只有风道压力P f大于水体对风道的压力P s即P f-P s>0时空气才能顺利送入池中。
当P s与P f非常接近时,由于P s和P f总有微小的波动,这时它们之差就时而大于0时而小于0,因此压缩空气流呈断续状态,这就导致电流大幅波动,从而发生所谓的“喘震”现象。
此时的频率我们称为喘震频率Nc。
为避免喘震现象的发生,我们结合变频器的特点,应用变频器提供的频率跳跃功能,跳过43HZ这个频率,就解决啦这个问题。
2)上限频率由于负载转矩与转速的三次方成正比,如果实际转速高于额定转速,负载转矩可能大大超过额定转矩。
电机采用变频调速技术的节能效果分析
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焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术
的节能效果分析
Energy Saving Analysis on Coal—gas Blower of Coke—oven with Variable Frequency
Speed Control Technology
金立明杨生桥王莉武汉钢铁集轩团能源动力公司(武汉430083
Q后=1.732×U×I×c0∞×24×330
=1.732x6X22x0.95×24x330≈172万度
・变频改造后年实际节电量:
△Q(实际节电量=Q前一Q后
=364万度一172万度=192万度
3.3变频调速可行的技术方案
33.1采用一台变频器驱动两台焦炉煤气鼓风机的一拖二控制方案。
33.2两台焦炉煤气鼓风机分别带有工频旁路,提高风机运行的安全性。
(地(kv(A“-Pa温度温度
41492022l31科2023 414.9202I.3314862426
850
频率电压电流压力大瓦小瓦(№(kv(A(kin
流量
温度温度
43.4543334
变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用
变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用【摘要】本文论述了变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用。
【关键词】节能原理;控制方式;节能分析0.引言近几年随着电子技术的飞速发展,变频调速技术得到了普遍的推广应用;同时,变频技术也已从U/F比控制、电压空间矢量控制,发展到无速度传感器的直接转矩控制(DYC),功率开关器件从GTO、GTR、IGBT发展到ICCT,变频器的优点在各个领域应用中被充分地证实。
在工业民锅炉的节能控制中也逐步引入了变频调速技术,利用该技术对锅铺机中的鼓引风机进无级调速控制,得到了显著的节能效果。
1.节能原理通常,在选择锅炉配套风机时,要考虑短期的超负荷能力,并加以适当裕量来确定机型。
而在选定锅炉时,又要根据工艺最大供负荷和适当裕量来确定锅炉容量。
鉴于上述两个环节的选定又受到产品规格分档的限制,因此最后的风机容量往往偏大,加之对锅炉鼓、引风机的调节,是靠调节闸板完成的,所以当风量变化时,就风机系统而育,会浪费大量的电能。
要想改变这种情况,最好是采用变频调速技术。
我们通过风机系统特性曲线)可以看出:随着流量的增加,风机的静态压力下降。
现假定风机效率最大时的工作点是A点。
当需要减少风机的供风量时,过去经常采取调节阀门的方式,增加系统阻力来满足要求(见工作点B)。
这种方法不但不能节能,反而会加快风机的效率损耗。
采用变频技术后,当上述工况出现时,就可通过变频调速装置,降低异步电机的转速,是系统重新达到平衡(见工作点C)。
从C点可以看出,电机转速虽然降低了,但是对风机效率影响不大。
众所周知,风机的风量与转速的一次方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此当风机的风量在较大的范围内捐繁发生变化时,采用变频调遣装置对风机转速加以控制,将会取得非常显著的节电效果。
例如:当风机的风量要求为100%时,阀门完全打开,此时阀门调节与变频调节的耗电量一样,为1。
当风机的风量要求降到80%时,若使用阀门调节,风机耗电量不变。
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用变频技术是一种通过改变电机供电的频率来调节电机转速的技术。
在风机节能改造中,变频技术的应用可以有效降低风机的能耗,提高风机的工作效率。
通过变频技术可以实现对风机转速的精确控制。
传统的风机通常只能通过改变风机的叶片角度来调节风机的风量和压力。
而变频技术可以通过调节电机供电的频率来控制电机转速,从而实现对风机风量和压力的精确调节。
这样可以根据实际工况需求来控制风机的运行状态,避免过量的能耗。
当工作负载较小时,可以降低风机转速来减少能耗;当工作负载增加时,可以提高风机转速来满足工作需求。
变频技术可以提高风机的启动和停止过程的效率。
传统的风机在启动和停止时需要通过机械方式来控制风机的运行状态,这样会造成能耗的浪费。
而变频技术可以通过电子方式实现风机的平稳启动和停止,避免能耗的浪费。
变频技术还可以实现快速启动和停止,提高风机的响应速度,降低能耗。
变频技术可以提高风机的运行效率。
传统的风机在固定转速下运行,其效率通常在额定转速附近较高,而在低负载和高负载情况下效率会明显降低。
而变频技术可以根据工况需求来调节风机转速,使风机始终在高效率区运行,从而提高风机的能效。
根据实际应用案例的统计数据,采用变频技术进行风机的节能改造,通常可以实现10%至30%的能耗降低。
变频技术可以延长风机的使用寿命。
传统的风机在长时间运行过程中,由于固定转速的特性,容易出现机械部件的磨损和故障。
而变频技术可以通过平滑的启动和停止过程,降低机械部件的磨损,延长风机的使用寿命。
变频技术还可以通过对电机的保护和监控,实时监测风机运行状态,及时发现并处理故障,减少停机时间,提高风机的可靠性和稳定性。
变频技术在风机节能改造中的应用具有显著的节能效果和经济效益。
通过变频技术可以实现对风机转速的精确控制,提高启动和停止效率,提高运行效率,延长使用寿命。
在进行风机节能改造时,应优先考虑应用变频技术进行风机的调速控制,以实现能耗的降低和效率的提高。
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用一、变频技术的原理变频技术是指通过改变电源频率来控制电机转速的技术。
在传统的交流电机中,电源的频率是固定的,因此电机的转速也是固定的。
而通过变频技术,可以改变电源的频率,从而控制电机的转速,实现对电机速度的精准控制。
变频技术主要由变频器、电机和控制系统三个部分组成。
变频器是变频技术的核心设备,它可以根据控制系统发送的指令,改变电源的频率,从而控制电机的转速。
变频技术可以实现电机的软启动、恒定转矩输出和瞬时停机等功能,能够有效提高电机的运行效率,降低能耗。
二、风机节能改造的意义在工业生产中,风机是一个重要的能源设备,广泛应用于通风、送风、排烟等环节。
在风机的运行过程中,由于电机的固定转速以及传统的风门调节方式,常常导致风机运行效率低下,能耗大。
风机节能改造成为了一个重要的议题。
通过风机节能改造,不仅可以降低能耗,减少生产成本,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展。
1. 风机变频调速系统通过在风机电机上安装变频器,可以实现风机的变频调速。
在风机的运行过程中,通过改变电源的频率,可以实现对风机转速的精准控制,从而实现风机的节能运行。
通过变频调速系统,还可以实现风机的软启动和瞬时停机功能,有效避免了电机长时间启动过程中的电压冲击和电流冲击,保护了电机设备,延长了设备的使用寿命。
2. 风机气动性能优化通过变频技术,可以对风机进行气动性能优化。
传统的风门调节方式往往无法准确控制风机的输出风量,通过变频技术可以实现对风机转速的精准控制,从而实现对风机输出风量的精确调节,达到最佳运行状态。
通过气动性能优化,可以最大限度地提高风机的运行效率,降低能耗。
3. 节能效果与经济收益通过变频技术在风机节能改造中的应用,可以实现风机的节能运行。
根据实际数据显示,采用变频调速系统后,风机的能耗可以降低20%~60%,节能效果显著。
风机的运行稳定性得到了提高,减少了设备的维护成本。
在风机节能改造中,虽然需要一定的投资成本,但是由于节能效果显著,可以在数年内收回成本,并且在以后的运行中获得长期的经济收益。
变频调速节能技术在加热炉鼓风机上的应用
加 热炉 鼓 风 机 经 过 变 频 节 能 改 造 投 用 一 年 来, 变频 调速器 操作 安 全平 稳 , 具有 过 载 、 压 、 过 过 流、 欠压 、 电源 缺相 等 自动 保 护 功 能 , 现 了风 量 实 压 闭 回路 自动 调节控 制 。驱 动 电机 可 实现 软启 动
节, 设备 运 行 能 耗 长 期 居 高 不 下 。 为提 高加 热 炉
江石 化 公 司 已投 入 运 行 的变 频 调 速 器 有 4 2台 , 6
总装机 容 量达 到 10 0k 60 W。若 按 每 台设 备 平均节
电率 4 % 计 算 , 每 年 至 少 可 节 约 电 能 4 0 o 则 2 0万 k , 年仅 节约 电费 一项 就达 2 0 每 5 0多万元 , 约 节 设备 维修 费 、 材料 费 1 0多 万元 。 0
的 经 济 效 益 和 社会 效 益 。
关键 词 : 油 化 工 ;鼓风 机 ; 频 调 速 ;节 能 改 造 石 变
中国石化 股份 有 限公 司九 江石 化 公 司是 江 西 省 内唯一 的炼 油 、 化肥 、 工 配套 生 产 的 国有 特 大 化
型石 油化 工 联 合 企 业 , 中 国石 化 长 江沿 江 主要 是 炼 化企 业之 一 。该 公 司 努 力 挖 潜 增 效 、 化 生 产 优 运行 , 靠 科 技 进 步 实 现 节 能 降 耗 。为 了 降低 电 依
燃煤炉鼓风机中变频器的节能分析
中 图分 类 号 : P 9 T 2
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 :1 7 — 2 6 2 1 ) 1 0 3 — 2 6 4 6 3 (0 10 — 15 0
Ene g o s r a i n n l ss o he i v r e n c a - r d f n c l we r y c n e v to a a y i f t n e t r i o lf e ur a e b o r i
燃 煤 炉 鼓 风机 中 。 与传 统 的 燃煤 炉鼓 风 机 系 统相 比较 。 系统 利 用 变频 器进 行 流 量 ( 量 ) 制 时 , 节 约 大 量 电能 。 该 风 控 可
通 过详 细 分 析 压 力 一 量 Q 曲 线 , 出 变频 调 速 后 风 机 所 需 功 率 明 显 减 少 。 同 时 , 流 得 变频 器的 软 启 动 功 能 和 平 滑 调 速
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用【摘要】本文主要探讨了变频技术在风机节能改造中的重要性和应用。
首先介绍了变频技术的原理和优势,解释了其在实际应用中如何提高风机的运行效率。
接着通过具体案例分析,展示了变频技术在风机节能改造中的实际效果和实施过程。
随后对变频技术在节能改造中的效益进行了深入分析,探讨了节能降耗带来的经济效益和环保效益。
展望了变频技术在风机节能改造领域的未来发展方向,指出了其在提高能效和降低能耗方面的潜力和优势。
变频技术在风机节能改造中具有重要的应用价值和发展前景。
【关键词】风机、节能改造、变频技术、应用案例、效益分析、未来发展、引言、结论1. 引言1.1 引言正文1. 变频技术在风机节能改造中的重要性2. 变频技术原理及优势变频技术通过改变电机供电频率,实现电机转速的调节,进而实现风机的调速控制。
其优势在于高效节能、运行稳定、提高控制精度等方面。
通过介绍真实案例,可以更直观展示变频技术在风机节能改造中的应用效果,如节能幅度、运行效率等方面的提升。
对采用变频技术进行风机节能改造的效益进行深入分析,包括节能成本、运行效率提升等方面的具体数据分析。
展望未来,随着科技的不断发展,变频技术有望在风机节能改造中发挥更大的作用,提高风机的节能效率并减少能耗。
结论通过本文的探讨,可以看出变频技术在风机节能改造中具有重要意义,未来的发展前景也十分广阔。
在风机节能改造中,应积极推广应用变频技术,实现节能减排的双重目标。
2. 正文2.1 变频技术在风机节能改造中的重要性变频技术可以实现风机的无级调速,使风机在不同负荷下能够实现高效运行。
传统的风机通常只能以一种固定速度工作,无法适应负荷的变化,造成能源的浪费。
而通过应用变频技术,可以根据实际需要对风机进行调速控制,实现能耗的最优化。
变频技术可以有效降低风机运行时的启停频率,延长设备的使用寿命。
传统的启停方式会造成风机在启动过程中产生过大的电流冲击,加速设备的磨损,影响设备寿命。
鼓风机变频改造可行性分析
鼓风机变频改造可行性分析鼓风机是一种广泛应用于工业生产中的设备,其主要功能是通过鼓风运动将空气或气体送入或排除系统中,以提供必要的气流。
鼓风机的传统驱动方式是直接连接电动机,但由于其工作过程中气流需要根据生产需求进行调整,因此传统的恒速运行方式可能并不适合所有情况。
因此,变频技术在鼓风机的运行中得以广泛应用。
变频技术指的是通过改变电机的转速,实现对鼓风机气流输出量进行控制的技术。
通过安装变频器,可以实现对鼓风机的转速进行调节,从而实现在不同生产需求下的最佳工作状态。
变频器通过调整电机的转速,可以控制风量、风压等参数的变化,从而实现鼓风机工作效率的提高和能耗的降低。
鼓风机变频改造的可行性可以从以下几个方面进行分析:1. 节能效果:鼓风机变频改造可以实现根据实际需要调整鼓风机的转速,从而减少过量供气带来的能耗浪费。
根据研究结果,鼓风机变频改造后,能耗可以降低20%-50%。
这对于长时间运行、能耗较大的鼓风机来说,是一项非常可观的节能措施。
2. 操作稳定性:鼓风机变频改造可以实现对气流输出量的精确控制,提高了鼓风机的工作稳定性。
传统的恒速驱动方式,往往无法满足不同工况下的气流需求,容易出现过量或不足的情况。
而变频驱动可以根据实际需求进行调节,使鼓风机在各种工况下都能保持稳定的工作状态。
3. 维护成本:变频驱动可以减少鼓风机机械运行的磨损和损坏。
传统的恒速运行容易造成启停频繁,对机械部件的磨损较大。
而变频驱动对电机的启停次数进行了有效控制,减少了机械部件的磨损。
此外,变频驱动还可以提供一些监测和故障报警功能,有助于对鼓风机运行状态进行监测和预防性维护,降低了维护成本。
4. 投资回报率:鼓风机变频改造的投资回报率通常较高。
虽然变频器的安装和调试费用较高,但由于节能效果显著,可以在短期内收回投资并获得额外的节能减排效益。
根据案例分析,一般情况下,鼓风机变频改造的投资回收期在2年左右。
需要注意的是,鼓风机变频改造的可行性需要根据具体情况进行评估。
浅析变频调速技术在供热锅炉上的节能应用
2・ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
科技 论 坛
浅 析变频调速 技术在供热锅炉上 的节能应用
王 庆 国
( 哈 尔滨 市 直 属 房 产 经 营公 司通 达 分公 司 , 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 )
摘 要: 随着工业的快速发展 , 计 算机控制技术在工业中得到 了广泛的应用 , 近年 来变频调速 器广泛的在工业生产 中进行使用 , 并取 得较好的成效。 变频 器以其优 良的品质 、 低廉的价格 、 稳定的性 能, 使其成 为工业生产 中的 最佳需求。 在供 热锅 炉设备 中, 要保证锅炉设备 的运转则 需要 消耗 大量的 电能 , 无形 中增加 了生产成 本, 变频器能在一定工况条件下 , 调整 电机 的转速 , 从 而实现 节能的要 求 , 因此变频 调速技术在供 热锅 炉上进行应用 , 对锅 炉设备的变频节能起到 了积极的作用。文 中分析 了供 热行 业中锅 炉运行 的特 点, 同时进一步对 变 频技术在供热锅炉中的节能应 用进行 了阐述。 关键词: 变频调速技 术 ; 供热锅 炉 ; 锅炉变频节能改造 锅 炉供 瞎鬻 用变颤 调 遘技 术 .经 过 实际 应用 对 比后 . 其
在很大程度上提高了供热系统运行 的可靠性 和经济 、 稳定运行 运行时炉膛温度 , 炉膛负压 、 出水温度 、 回水温度等参数引到控制室 效果 , 降低 了设备 的故障率 , 提高 了设备 的工作效率 , 同时还满 内,在控制室内的控制人员根据锅炉的运行情况及在保证供暖安全 的安全性 , 足了生产工艺的要求 ,有效 的提高了供暖的质量 ,设备投资 回收期 可靠的前提下对锅炉鼓风机和引风机的电机转速进 行相 应的调整 , 短 , 其所产生 的经济效益和社会效益十分 明显 , 因此变频调速技术在 同时还有一套应急方案 , 即当变频器 出现不能排查 的情况时 , 即转为 将被广泛的应用 于供暖行业和其他行业 , 为企业的节 应急的备用方案运行 , 这两种方式相互转换 , 极大的保证 了用户在使 以后的发展中 ,
变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析 廖明飞
变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析廖明飞摘要:针对板材厂中板线3#加热炉鼓风机传统风量控制方法的缺点,结合变频调速控制方法的理论和特点, 并通过具体实例对变频调速技术运用3#加热炉鼓风机时的节能状况进行详细分析和计算,总结出了节能效果和推广该技术的意义。
关键词:中板加热炉鼓风机变频器效果分析引言板材厂中板线3#加热炉年出钢总量占总产量的80%以上。
由于处于高炉煤气管网的末端,煤气热值及压力都波动都很大,生产负荷变化也较大,造成鼓风机供风量和风压也跟着大幅的波动,给鼓风机和引风机的正常运行和加热炉最优控制带来了较大的影响,3#加热炉现有两台鼓风机,一台是低压风机,供风量无法满足生产要求很少使用,另一台为高压风机。
引风机两台,分别是空气侧引风机和煤气侧引风机组成,鼓风机、引风机的调节都是通过调节风管上的调节阀进行调节,由于高压鼓风机转速高过低压鼓风机许多,所以炉子的风压、风量出现富余,风压、风量的大幅波动严重影响炉内空煤气混合状况,增加了氧化烧损。
系统存在的主要问题有:(1)无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求,同时在生产过程中引风机、鼓风机风管上的风阀开度仅开到40%-70%,造成不必要的电能消耗。
(2)由于供给的助燃风量过剩,导致钢坯氧化烧损较高,带走的热量过多造成不必要的能源消耗和金属消耗。
(3)在生产操作过程中如果进风口风门开度调节不当,在小风量时很容易产生鼓风机共振,严重影响设备安全运行。
一、变频节能技术原理分析从本质上对变频节能技术进行分析的话,就是利用有效输出电压的调节,来合理的控制风机的实际功率,实现对转速的合理调节,进而达到对风量的调整。
将变频技术应用到风机中,风口的挡板就可以不再利用,处于完全打开的状态就可以,这样就可以利用变频技术,对风量的输出进行合理调整了。
风机转速一般按照以下公式可以得出:n=(1-s)n0n0=60f/p其中n代表着实际转速,n0代表理论转速,s代表转差率,f代表电机的运行频率(60是60s),p代表着电机极对数。
变频技术在风机中应用的节能分析
变频技术在风机中应用的节能分析作者:李乔来源:《城市建设理论研究》2013年第22期摘要:根据风机在不同工况下的性能曲线,分析了变流量运行时,风机流量(风量)、扬程(压头)、功率(轴功率)与转速之间的关系;根据风机入口风门不同开度的特性曲线和风机等效率曲线以及效率曲线的比对,分析了变频调速过程中风机效率的变化。
介绍了使用变频器变频调速与风门调节的节流对比,阐述了变频调速节能原理和经济效益。
关键字:风机;变频调速;节能中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:前言就目前的工厂现状而言,风机是工厂配置的通用设备。
而由于设计选型及节流控制等方面的原因造成了设备损耗和电能浪费。
通风工程设计者对管网阻力计算不够准确,从而造成所选用风机的额定风量远远超过工况实需风量。
这时风机操作只好采用插板节流来增加阻力, 以求减少风量, 使之符合工况要求。
而采用风门调节的变流量控制方式会存在以下几种问题:①设备长期运行,节流损失大,能耗高;②多数为低负荷运行工况,设备负荷得不到有效利用,风机效率低下;③设备维护费用高;④电机的启动电流大,会对电网造成冲击从而影响电网质量;⑤自动化程度低,对风量的控制精度达不到使用要求。
若在风机系统采用高压变频技术,则能根据系统风量的需求有效地调节电机转速达到工艺需求,减少管网损耗,提高风机效率和设备控制精度。
2、风机变频节能原理从流体力学的原理得知,使用感应电动机驱动的风机负载,轴功率P与流量Q,扬程H 的关系为:当电动机的转速由n1变化到n2时,Q、H、P与转速的关系如下:=理论分析可以看出,风机类负载的流量与速度变化成正比,扬程与电动机转速的平方正正比,而风机的轴功率与速度的三次方成正比。
而通过对风机的特性曲线(图1)的分析:可以看出我们通常所用的节流调节和变频调速的变流量控制在输入功率上存在巨大差别。
图1 变频前后的特性曲线图1中所示为风机类负载变频前后的性能曲线,曲线(1)、(2)为风机负载在风门控制的变流量控制下的管网特性曲线,曲线N1、 N1为变频前后风机的特性曲线。
风机变频节能改造的分析报告
风机变频节能改造的分析报告风机变频节能改造的分析报告风机运行时,传统的风量调节方式为入口挡板调节方式,一般入口挡板开度最大不到85%。
由于这样的调节方法仅仅是改变通道的流通阻力,而驱动源的输出功率并没有改变,节流损失相当大,浪费了大量电能。
同时,电机启动时会产生5~7倍的冲击电流,对电机构成损害。
风机系统自动化水平低,不能及时调节,运行效率低。
为此采用变频调节方式对风机系统进行改造,以减少溢流和节流损失,提高系统运行的经济性,有非常重大的意义。
■锅炉引风机变频调速节能分析计算1.风机变频调速的节能原理当采用变频调速时,可以按需要升降电机转速,改变风机的性能曲线,使风机的额定参数满足工艺要求,根据风机的相似定律,变速前后风量Q、风压H、功率P与转速N之间的关系为:Q1/Q2=N1/N2H1/H2=(N1/N2) 2P1/P2= (N1/N2) 3Q1、H1、P1—风机在N1转速时的风量、风压、功率Q2、H2、P2—风机在N2转速时相似工况下的风量、风压、功率假如转速降低一半,即:N2/N1=1/2,则P2/P1=1/8,可见降低转速能大大降低轴功率达到节能的目的。
当转速由N1降为N2时,风机的额定工作参数Q、H、P都降低了。
但从效率上看,Q2与Q1的效率值基本是一样的。
也就是说当转速降低时,额定工作参数相应降低,但效率不会降低,有时甚至会提高。
因此在满足操作要求的前提下,风机仍能在同样甚至更高的效率下工作。
降低了转速,风量就不再用关小风门来控制,风门始终处于全开状态,避免了由于关小风门引起的风力损失增加,也就避免了总效率的下降,确保了能源的充分利用。
工频50Hz电网直接启动,对电网和机械冲击较大,声响很大,估算其启动一次的损耗:WS=0.5JωO2(1+R1/R2)TM/ TM- TL,离心风机负载的平方转矩特性与异步电动机起动时的机械特性曲线部分相似,可以TM/ T M- T L =1计。
而变频软起动损耗很小,只有上述WS 的1/10,则每年的起动节能也是很可观的。
变频节能技术在加热炉风机上应用论文
变频节能技术在加热炉风机上研究与应用[摘要]:随着电力技术的快速发展,电机变频节能技术取得了突破性的进步,应用广泛(如加热炉的助燃风机、传动系统),应用变频调速技术可以提高电机的效率,如在大量耗能的风机、泵类、压缩机类负载的电动机上使用变频器,平均节能可达40%,节能优势效果明显。
[关键词]:变频调速功率因数软启动中图分类号:tm921.51 文献标识码:tm 文章编号:1009-914x(2012)12- 0003–01前言:莱钢棒材厂加热炉额定生产能力为120t/h,额定耗燃1.0gj/t,燃料采用的是高焦炉混合煤气,其助燃风机系统是机电设备的耗电大户。
通常情况下,通过控制电动机执行机构来调节风门挡板的开度的大小以满足生产上助燃空气的需求。
其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的能源损失以及维护、维修费用非常大,通常正常生产模式下,无论生产需求的大小,风机几乎都要全速运转。
用电量损耗大,严重影响了棒材厂“降本增效”的方针。
在当前“节能减排”的大格局下,节能降耗已成为企业降本增效、提高产品质量,实现科学发展的必由之路。
通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境,推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高性能、高功率因数和节能效果,完全能满足冶金企业生产需求。
1变频调速节能技术的原理及优点变频控制都采用矢量控制方式,其原理特点是利用现代电子技术的优势使异步电动机具有与直流电动机相同的转矩生成机理,变频调速技术是微机技术的发展、电力电子技术的广泛应用和电机传动技术快速发展的综合应用,是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
其实质是利用电力半导体器件的通断作用将电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源控制装置,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电机。
变频调速技术在风机上应用的节能效果分析
O 引言
在工业生产 中, 风机 的应 用范 围 十分广 泛。风机 的 电能
风机多数采用异 步 电动机直 接 驱动 的方 式运 行 , 在 启 存 动 电流 大、 机械冲击、 电气保护 特性差等 缺点 。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
式 , 得 电 动 机 及 其 拖 动 负 载 在 无 须 任 何 改 动 的 情 况 下 即 可 使 以 按 照生 产 工 艺 要 求 调 整 转 速 输 出 , 而 降 低 电 机 功 耗 , 到 从 达
系统高效 运行的 目的。到了后期 , 该技术逐 步引入 国内 , 并得 到了广泛的推广应 用 。目前 煤 炭 、 电力 、 金 、 冶 石油 、 工、 化 造
到 改 变 电机 转 速 的 目的 。变 频 器 就 是 基 于 上述 原 理 采 用 交 一 直 .交 电源 变 换 技 术 、 . 电力 电 子 、 电 脑 控 制 等 技 术 于 一 身 的 徽 综 合 性 电气 控 制 产 品 。
深入 , 市场 竞争的 不断加 剧 。 节能降 耗 已成 为 降低生 产成本 、 提高产 品质量 的重 要手段之一。 八 十年代 初期 , 变频调速技术 开始发展起 来 , 正是 顺应 了 工业 生产 自动化发展 的要求 , 创 了一个 全新 的智能 电机时 开 代 。它一改普 通 电动 机 只能 以定 速 方式 运行 的落后 陈 旧模
风机变频节能效果分析
风机变频节能效果分析摘要:理论上风机采用变频器可以大幅度节约电能,降低生产成本,但是实际应用中风机采用变频器节能的效果,还是受许多因素的影响,需要进一步分析讨论。
关键词:变频器;电动机;效率;近年来,变频技术日趋成熟,在电力、冶金、石油、化工等行业得到了广泛的应用。
工业生产过程中风机类设备应用变频驱动节能效果尤其显著,由电机的同步转速表达式n=60f(1-s)/p 可知,转速n和频率f成正比关系,只要改变电机的频率就可以改变电机的转速。
以风机设备举例,未采用变频器驱动前不论生产需求大小,电机都要全速运转,风机通过调节液力耦合器或风门挡板来调节风量,能源消耗在液力耦合器或风门挡板上,使得能量以发热、震动、噪音等形式损失掉了,造成大量能源浪费。
风机驱动采用变频技术后,当要求风量减少时,适当调节变频器的输出频率,使电机的转速降低,就可以达到生产要求,比采用调节液力耦合器或风门挡板节能效果显著。
变频器由于调速范围宽、节能降耗,又能实现软启动减少启动时对电网的冲击及设备的机械冲击,延长设备使用寿命,目前是最理想的节能调速方式。
理论上风机使用变频器可以大幅度节约电能,降低生产成本,但是实际应用中风机采用变频器节能的效果,还要受到以下几点因素的影响,需要进一步分析讨论。
一、实际工况对风机风量的需求现场需求风量如果接近风机额定风量,需要电机全速运行、风机风门全开才可以满足,那么采用变频节能效果不大,变频器在系统中只起到一个软启动的作用。
如果现场需求风量不大,那么采用变频节能效果显著。
以高压除尘风机选型为例,项目设计阶段风机风量、风压的设计余量一般都大于实际需求5%-15%,另外设计过程中很难精确计算除尘管网的阻力,并考虑长期运行过程中可能发生的各种工况问题,通常把系统最大风量、风压作为选型的的基础依据,但是风机产品规格型号是有限的,往往选不到正好匹配的就要往大一级去匹配,大于实际需求20%-30%是很常见的。
因此风机在实际应用中大马拉小车的现象非常普遍。
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用1.1 节能改造的必要性风机作为工业生产中常用的设备,在使用过程中通常都采用定速运行的方式。
在实际生产中,由于生产过程的不稳定性和负载的变化,导致风机在维持固定转速的情况下,会出现频繁启动、停机和调速等操作,这将导致风机工作效率低下,能耗增加。
因此引入变频技术进行节能改造,可以有效解决这一问题,提高风机的运行效率,减少能耗。
1.2 变频技术的作用变频技术是通过改变电机的工作频率来实现电机转速调节的技术。
在风机节能改造中,采用变频技术能够使风机的转速随着生产需要进行调节,从而实现节能目的。
通过变频技术,可以有效降低风机的启动电流,减少机械启停带来的损耗,同时也可根据生产负荷的变化,调整风机的转速,保持风机在最佳运行状态,提高整体能效。
1.3 变频技术在节能改造中的优势相比于传统的定速风机,采用变频技术进行节能改造具有以下几点优势:变频技术能够实现电机的无级调速,使得风机在工作中可以按需调节转速,同时也可以提供更高的起动扭矩,减少启动电流,降低电网负荷。
变频技术可以实现对电机的软启动和软停车,减少启停过程中的冲击力,延长风机的使用寿命,减少维护成本。
变频技术可以根据不同的生产需求,调节风机的转速,提高风机的能效,使得风机在工作中能够更为稳定高效地运行。
通过变频技术的应用,可以实现智能控制、远程监控等功能,提高风机的控制精度和可靠性。
变频技术在风机节能改造中的应用能够有效提高风机的节能效果,降低能耗,提高设备的稳定性和可靠性,进而降低企业的生产成本,实现更为可持续的发展。
2.1 某化工企业风机变频节能改造案例某化工企业生产过程中需要使用多台风机进行空气循环,以保持生产车间内气温稳定。
传统的定速风机工作效率低下,且耗能较大。
通过引入变频技术进行节能改造,企业实现了风机的电机转速调节,根据生产负载的变化自动调整风机转速,使得风机工作更为高效稳定,大大降低了能耗。
随着政府和社会对环保政策的不断加强,也将推动企业更加积极地进行节能改造,引入更多的节能技术手段,以实现更为可持续的发展目标。
ACS800变频器在加热炉风机中的应用
ACS800变频器在加热炉风机中的应用摘要:目前ACS800变频器主要是广泛应用在加热炉风机中,通过采用变频器控制后,缩短了加热时间,提高了热效率,取得了明显的经济效益,并取得了良好的评价。
本文主要阐述变频器在加热炉炉风机控制的应用情况。
关键词:ACS800变频器;加热炉风机;应用1 ACS800变频器在加热炉炉风机应用中存在的问题压延厂推进式加热炉的各区炉风机在设计时均采用单速电机,自动定时正反转换向控制,交流接触器直接启动。
该炉的各区炉风机在经历了十多年的运行后,主要存在以下问题:(1)采用自动开关供电,接触器直接全压启动,带过热保护,保护功能少,启动电流大。
(2)如某区炉风机电机被烧,该区不能点火,将影响到整个炉子的加热效率,其风叶在炉内受高温烘烤,易出现变形,将影响电机负载平衡,造成恶性炉。
(3)炉子正常加热时,电机只能以额定速度运行,在炉子不需要加热时,按要求炉温在200℃以下,必须停风机。
从设定温度降到停机温度,随着炉温下降,空气对风机的阻力加大,电机负载增加,电机电流增大,不利于节能与电机保护。
(4)每次风机换向炉子停止加热,从运动到停止,电机处于自由停车状态,停车时间长,重新启动时,是从1区依次启动,7个区启动时间长,加上停车时间,势必造成炉子加热时间延长,将影响到整个炉子的加热效率,不利于节能。
因此,如何解决以上问题,是提高推进式加热炉加热效率,节约能源的关键。
2 ACS800变频器原理、特点,使用中出现的故障及处理2.1变频调速原理对炉风机实施变频调速就可以改变电机的转速,提高电机效率。
风机负载具有变转矩的特性,即转矩随速度的上升而上升。
负载和速度的平方成正比,从输出功率P与风机转速关系P=Kω³(K—风机常数,ω—电机旋转角频率)功率和速度是三次方的正比关系。
当电机转速下降时,其输出功率会有很大的下降,这样的变速——节能传动方式非常适合风机运行控制。
ACS800变频器正是专门设计适用于这种变转矩特性的负载,节能效果好。
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变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析
摘要:针对板材厂中板线3#加热炉鼓风机传统风量控制方法的缺点,结合变频
调速控制方法的理论和特点, 并通过具体实例对变频调速技术运用3#加热炉鼓风
机时的节能状况进行详细分析和计算,总结出了节能效果和推广该技术的意义。
关键词:中板加热炉鼓风机变频器效果分析
引言
板材厂中板线3#加热炉年出钢总量占总产量的80%以上。
由于处于高炉煤
气管网的末端,煤气热值及压力都波动都很大,生产负荷变化也较大,造成鼓风
机供风量和风压也跟着大幅的波动,给鼓风机和引风机的正常运行和加热炉最优
控制带来了较大的影响,3#加热炉现有两台鼓风机,一台是低压风机,供风量无
法满足生产要求很少使用,另一台为高压风机。
引风机两台,分别是空气侧引风
机和煤气侧引风机组成,鼓风机、引风机的调节都是通过调节风管上的调节阀进
行调节,由于高压鼓风机转速高过低压鼓风机许多,所以炉子的风压、风量出现
富余,风压、风量的大幅波动严重影响炉内空煤气混合状况,增加了氧化烧损。
系统存在的主要问题有:(1)无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求,同时在生产过程中引风机、鼓风机风管上的风阀开度仅开到40%-70%,造成不必要的电能消耗。
(2)由于供给的助燃风量过剩,导致钢坯氧化烧
损较高,带走的热量过多造成不必要的能源消耗和金属消耗。
(3)在生产操作过程
中如果进风口风门开度调节不当,在小风量时很容易产生鼓风机共振,严重影响
设备安全运行。
一、变频节能技术原理分析
从本质上对变频节能技术进行分析的话,就是利用有效输出电压的调节,来
合理的控制风机的实际功率,实现对转速的合理调节,进而达到对风量的调整。
将变频技术应用到风机中,风口的挡板就可以不再利用,处于完全打开的状态就
可以,这样就可以利用变频技术,对风量的输出进行合理调整了。
风机转速一般
按照以下公式可以得出:
n=(1-s)n0
n0=60f/p
其中n代表着实际转速,n0代表理论转速,s代表转差率,f代表电机的运行频率(60是60s),p代表着电机极对数。
从这个公式可以看出:在转差率 s忽略不
计的情况下(s=0-0.05),电机的实际转速n=60f/p,也就是说n与f是存在正比关
系的,当n的值增加时,f的值就也会增加;当f值减少时,控制功率也必然会
减少,因此对f值进行合理的控制和调整,就可以实现对电机转速n的调节。
二、系统控制
将备用鼓风机改为变频控制,变频器选用400Kw的G130西门子变频器柜控制。
既满足了助燃风量的要求,同时随时动态跟踪工艺要求进行风量调节,实现
了最佳工艺要求。
引风机采用了在引风机软启动控制柜和1#、2#炉鼓风机变频控制柜之间加装转换控制柜,利用1#、2#炉变频风机控制柜控制引风机,既降低了成本投入也满足了生产要求。
另外采用变频控制降低了不仅电能的消耗,同时减
少了氧化烧损,提高了产品的质量。
人机界面友好,操作简单。
风压控制采用变
频器,设定为固定风压时,根据流量的需求变化自动调节频率,极大的较少了高
压风机的操作强度。
风压系统具有自动手动两种控制模式,增加了系统的可靠性,控制精度高。
三、节能效果分析
(1)采用变频器控制风压,缩短了工作周期,同时在需要减少风压时,变频器输出效率低,控制系统节电效果明显,大大降低了风机噪音,有效改善了工作环境;采用变频调节后,系统实现软启动,电机启动电流远远小于额定电流,减轻了对电机的损伤,延长设备使用寿命。
(2)3#加热炉低压鼓风机及引风机改变频控制,操作人员就能根据生产情况进行风压手动或自动调节电机转速来控制风量,稳定风压,对炉子燃烧控制起到一定的积极作用,降低氧化烧损,达到节能降耗降成本的终极目的。
电机调频节能趋势如下表(忽略电机功率因数等的近似值):
计算可知:改造前3#加热炉1#高压鼓风机电机电流最大时34A,最小时17A,一般在25左右,
因此鼓风机电机运行功率=315×(25/36.7)=214.56kW
采用风门调节时风门开度可以近似看做风量的比值,约3.1/5.0995≈61%,变频器效率为0.97
节电率=1-61%-3%=36%
将3#加热炉鼓风机改为变频器控制,将每天可节电214.560.3624=1854kWh左右,3#加热炉一年使用300天,每度电0.56元/kWh,估约节约电耗31.14万元。
(3)台引风机:改造前引风机运行电流在180A-200A之间运行,改造后电流正在100A-120A之间运行。
按改造后电机运行电流120A算,(180-120)/180*100%=33.3%,根据
P=1.732*U*I,功率因素按0.8计算,效率按0.9计算,
P=1.732*380*180*0.8*0.9/1000=85.3kW,2台引风机每天电耗:85.3*24*2=4094.4kW/h,改造后可节能:4094.4*33.3%=1363.43 kWh, 3#加热炉一年使用300天,每度电0.56元/kWh,估约节约电耗22.9万元。
(4)3#加热炉鼓风机通过变频改造后,风量和风压控制将更加精准,可根据不同生产状况和煤气状况及时调节,大大改善炉内燃烧状况,有效降低炉内氧化烧损,经测定氧化烧损由之前的1.1%降低到现在的0.95%,积渣大幅的减少带来了客观的经济效益。
三号炉按2013年1-10月生产了53万吨计,每年可以减少氧化烧损0.15%*54万=810吨,,按每吨钢坯2892元/吨,氧化铁皮600元/吨,年创效益=2892x810-810x600=185.6万元。
(5)成本投入:变频器、PLC、开关柜改造、调试编程安装施工接线估计55万元,变频电机4.5万元,电缆5万元。
合计:64.5万元。
总的年经济效益计算:
总的年经济效益=鼓风机节约+引风机结缘+氧化烧损减少节约-设备投入
=31.14+22.9+185.6-64.5=175.14万元
四、结语
(1)3#加热炉鼓风机通过变频改造后,风量和风压控制将更加精准,可根据不同生产状况和煤气状况及时调节,大大改善炉内燃烧状况,有效降低炉内氧化烧损,该项目投入小,见效大,在同类企业中具有很高的推广应用价值。
(2)对环境和产品质量影响;由于采用了变频控制,风量能够满足工艺要求,炉膛压力稳定。
燃烧比较充分降低了烟气中的有害物质。
其次由于氧化烧损降低,不仅降低了金属消耗,同时提高了产品质量。