风机变频调速节能技术的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一
ห้องสมุดไป่ตู้
业 政策 需要 ， 同时降低 消耗 、 增收 节支更 是企 业生存
发展 的必 要途径 。
据有 关资料 报 道 ， 我 国风 机 、 水泵 、 空气 压 缩 机 总量 约 为 ４ ２ ０ ０万 台 ， 装机容量约为 １ ． １亿 ｋ Ｗ。但
系统实 际运行效 率仅 为 ３ ０ ％～ ４ ０ ％， 其 损 耗 电能 占
两种 ：
作 者 简 介 ：王焕 云 ， 工程师 ， 自动 化 专业 。
一
是采 用节 流调节 ， 电动机 的转 速保持 不变 ， 将
王焕云 ： 风 机 变 频 调 速 节 能 技 术 的应 用
・ ９・
图 ２ 变 极 调 速
图 １ 风机、 水 泵 的特 性 曲线
阀 门关小 ， 这 时 的 实 际 管 网 阻 力 曲线 为 Ｒ ， 工 作 点
由异 步 电机 的 电势 公 式 Ｕ ｏ ｃ Ｅ＝４ ． ４
， 变
为 Ｂ， 流量 Ｑ ： ， 压力 日 ： ， 电动 机轴 功率 Ｐ ： 与 面积 ０ 一
Ｑ 一 一 一 ０成 正 比 。
频调 速 基 本 有 两 种 控 制 方 式 。 在 基 频 以下 ， 保 持
总发 电量 的 ３ ８ ％ 以上 。 由于 许 多风 机 、 水 泵 的拖 动
电机处 于恒速 运转 状态 ， 而生产 中 的风 、 水 流量 要求
处 于变 工况运 行 ； 还 有许 多企业 在进 行系 统设计 时 ，
般情 况 下 ， 风 机 的性 能特 性 曲线 和管 道 阻力
曲线如 图 １ 所示。
般在设 计 、 选 型过 程 中 ， 考虑 裕量 过大 。如设
计 过程 中很 难计算 管 网 的阻力 ， 并 不 能 考 虑 长 期运 行过 程 中可 能发 生 的各 种 问题 ， 通 常 总把 系 统 的 最 大风 量和风 压裕 量作 为选型 的依 据 ， 同时风机 、 水 泵
的系 列有 限 ， 往往选不到合适 的型号就往上靠 ， 大
２ ０ ％ ～ ３ ０ ％ 的情况 比较 常见 。 生产 中 ， 对 风机常 用 阀门进行 节流 调节 ， 增加 了 管路 的阻尼 ， 电机仍 旧 以额 定速 度运行 ， 这 时能量 消 耗较 大 。如果 用变 频 器 对 风机 设 备 进行 调 速 控 制 ， 不需 要再 用 阀门进行 节流 调节 ， 将 阀门开 到最大 ， 管 路 阻尼最 小 ， 能耗也 大为减 少 。 １ ． ２ 风机 类 负载流量 调节 方法
包 括 风机 、 水泵。
一
排、 技 术创新 等方 面提 出 了规 划 目标 ， 要求 降低 钢铁 企业单 位增 加值 能 源消 耗 ， 开 展 烧结 工 序 节 能减 排 系统集 成优 化 ¨ 。 ２ ０ １ ２年钢 铁行 业 呈 现 出 高产 能 、 低需求 、 低 产
量、 低 价位 的不 景气状 况 ， 烧 结厂 也面 临着产 量不饱 满、 固定费 用上 升 的情 况 ， 因此节 约能 源响应 国家行
风 机 变频 调速 节 能 技术 的应 用
王 焕 云
（ 首钢矿 业公 司烧 结厂 ， 河北 迁 安 ０ ６ ４ ４ ０ ４ ）
摘 要 ： 围绕首钢矿业公 司烧结厂在风机变频调速节能技术方面的研究 和应用 ， 介绍了风机类负 载的
特性， 针对 实 际进 行 了 理 论 分 析 ， 为降 低 能 源 消 耗 、 提 高烧 结 厂 清 洁 生 产 水 平 ， 在企 业 开 展 了工 序 节 能方
容量 选择 得较 大 ， 系统 匹 配 不合 理 ， 往往 是 “ 大 马拉 小 车”， 造 成 大 量 的能 源 浪 费 。因 此 ， 做好 风机、 水 泵 的节 能 工 作 ， 对 烧 结 厂 的 可 持 续 发 展 具 有 重 要
意义
图 １中 ， 风机 在 工 频 运 行 的 特 性 曲线 为 ｎ ． ， 额
第 ２ ２卷
增 刊
矿
冶
Ｖｏ １ ． ２ ２， Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ
２ ０ １ ３年 １ １月
ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＆ Ｍ ＥＴ ＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ７ ８ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ Ｏ 一 ０ ０ ０ ８ — ０ ５
面 的研 究 与实 践 。
关键词 ： 变频器 ； 节能； 风机 ； 应用 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ６ １ ４ 文 献标 志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ ￣ ８ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ｚ １ ． ０ ０ ３
行业“ 十二 五”规划 ， 对 钢 铁 行业 品种 质 量 、 节 能减
生 产机 械 中电动 机 的负 载 种类 千 差 万别 ， 按 负
载 分为平 方 转 矩 、恒 转 矩 和 恒 功 率 等几 类 机 械 特 性 。恒 转 矩 负载 包括 输 送 机 、 卷扬 机 、 升 降机 、 起重 机； 恒 功率负 载包 括金属 切削 机床 ； 平方 转矩类 负 载
能 源短 缺和环 境污 染是人 类 当前共 同面 临的两
大难题 。我 国人 口众多 ， 能源 资源相 对 匮乏 ， 节 约能
源犹显 重要 。
１ 风 机 类 负载 的特 性
１ ． １ 风 机 类 负 载
钢 铁 工业 是 我 国 国 民经 济 的重要 基 础产 业 ， 我 国钢铁 年产量 和 消费量 名列世 界之 首 。但 钢铁 行业 也是 高消耗 、 高 污染 的 “ 大户” ， 其 节 能减 排 关 系到 全社会 整体 节能 减排工 作 的成效 。 国家 发布 的钢铁
定 工作 点为 Ａ， 额定 流量 Ｑ ． ， 额定压 力 日 ， 管 网理想
阻力 曲线为 Ｊ Ｒ ， 。此 时系 统 的工 作 点 为 Ａ， 电 动机 的 轴 功率 Ｐ 与 面积 ０ 一Ｑ． Ａ —Ａ —Ｈ 一０成 正 比。 如果要 将 流 量 减 少 为 Ｑ ， 主 要 的 调 节 方 法 有
ห้องสมุดไป่ตู้
业 政策 需要 ， 同时降低 消耗 、 增收 节支更 是企 业生存
发展 的必 要途径 。
据有 关资料 报 道 ， 我 国风 机 、 水泵 、 空气 压 缩 机 总量 约 为 ４ ２ ０ ０万 台 ， 装机容量约为 １ ． １亿 ｋ Ｗ。但
系统实 际运行效 率仅 为 ３ ０ ％～ ４ ０ ％， 其 损 耗 电能 占
两种 ：
作 者 简 介 ：王焕 云 ， 工程师 ， 自动 化 专业 。
一
是采 用节 流调节 ， 电动机 的转 速保持 不变 ， 将
王焕云 ： 风 机 变 频 调 速 节 能 技 术 的应 用
・ ９・
图 ２ 变 极 调 速
图 １ 风机、 水 泵 的特 性 曲线
阀 门关小 ， 这 时 的 实 际 管 网 阻 力 曲线 为 Ｒ ， 工 作 点
由异 步 电机 的 电势 公 式 Ｕ ｏ ｃ Ｅ＝４ ． ４
， 变
为 Ｂ， 流量 Ｑ ： ， 压力 日 ： ， 电动 机轴 功率 Ｐ ： 与 面积 ０ 一
Ｑ 一 一 一 ０成 正 比 。
频调 速 基 本 有 两 种 控 制 方 式 。 在 基 频 以下 ， 保 持
总发 电量 的 ３ ８ ％ 以上 。 由于 许 多风 机 、 水 泵 的拖 动
电机处 于恒速 运转 状态 ， 而生产 中 的风 、 水 流量 要求
处 于变 工况运 行 ； 还 有许 多企业 在进 行系 统设计 时 ，
般情 况 下 ， 风 机 的性 能特 性 曲线 和管 道 阻力
曲线如 图 １ 所示。
般在设 计 、 选 型过 程 中 ， 考虑 裕量 过大 。如设
计 过程 中很 难计算 管 网 的阻力 ， 并 不 能 考 虑 长 期运 行过 程 中可 能发 生 的各 种 问题 ， 通 常 总把 系 统 的 最 大风 量和风 压裕 量作 为选型 的依 据 ， 同时风机 、 水 泵
的系 列有 限 ， 往往选不到合适 的型号就往上靠 ， 大
２ ０ ％ ～ ３ ０ ％ 的情况 比较 常见 。 生产 中 ， 对 风机常 用 阀门进行 节流 调节 ， 增加 了 管路 的阻尼 ， 电机仍 旧 以额 定速 度运行 ， 这 时能量 消 耗较 大 。如果 用变 频 器 对 风机 设 备 进行 调 速 控 制 ， 不需 要再 用 阀门进行 节流 调节 ， 将 阀门开 到最大 ， 管 路 阻尼最 小 ， 能耗也 大为减 少 。 １ ． ２ 风机 类 负载流量 调节 方法
包 括 风机 、 水泵。
一
排、 技 术创新 等方 面提 出 了规 划 目标 ， 要求 降低 钢铁 企业单 位增 加值 能 源消 耗 ， 开 展 烧结 工 序 节 能减 排 系统集 成优 化 ¨ 。 ２ ０ １ ２年钢 铁行 业 呈 现 出 高产 能 、 低需求 、 低 产
量、 低 价位 的不 景气状 况 ， 烧 结厂 也面 临着产 量不饱 满、 固定费 用上 升 的情 况 ， 因此节 约能 源响应 国家行
风 机 变频 调速 节 能 技术 的应 用
王 焕 云
（ 首钢矿 业公 司烧 结厂 ， 河北 迁 安 ０ ６ ４ ４ ０ ４ ）
摘 要 ： 围绕首钢矿业公 司烧结厂在风机变频调速节能技术方面的研究 和应用 ， 介绍了风机类负 载的
特性， 针对 实 际进 行 了 理 论 分 析 ， 为降 低 能 源 消 耗 、 提 高烧 结 厂 清 洁 生 产 水 平 ， 在企 业 开 展 了工 序 节 能方
容量 选择 得较 大 ， 系统 匹 配 不合 理 ， 往往 是 “ 大 马拉 小 车”， 造 成 大 量 的能 源 浪 费 。因 此 ， 做好 风机、 水 泵 的节 能 工 作 ， 对 烧 结 厂 的 可 持 续 发 展 具 有 重 要
意义
图 １中 ， 风机 在 工 频 运 行 的 特 性 曲线 为 ｎ ． ， 额
第 ２ ２卷
增 刊
矿
冶
Ｖｏ １ ． ２ ２， Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ
２ ０ １ ３年 １ １月
ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＆ Ｍ ＥＴ ＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ７ ８ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ Ｏ 一 ０ ０ ０ ８ — ０ ５
面 的研 究 与实 践 。
关键词 ： 变频器 ； 节能； 风机 ； 应用 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ６ １ ４ 文 献标 志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ ￣ ８ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ｚ １ ． ０ ０ ３
行业“ 十二 五”规划 ， 对 钢 铁 行业 品种 质 量 、 节 能减
生 产机 械 中电动 机 的负 载 种类 千 差 万别 ， 按 负
载 分为平 方 转 矩 、恒 转 矩 和 恒 功 率 等几 类 机 械 特 性 。恒 转 矩 负载 包括 输 送 机 、 卷扬 机 、 升 降机 、 起重 机； 恒 功率负 载包 括金属 切削 机床 ； 平方 转矩类 负 载
能 源短 缺和环 境污 染是人 类 当前共 同面 临的两
大难题 。我 国人 口众多 ， 能源 资源相 对 匮乏 ， 节 约能
源犹显 重要 。
１ 风 机 类 负载 的特 性
１ ． １ 风 机 类 负 载
钢 铁 工业 是 我 国 国 民经 济 的重要 基 础产 业 ， 我 国钢铁 年产量 和 消费量 名列世 界之 首 。但 钢铁 行业 也是 高消耗 、 高 污染 的 “ 大户” ， 其 节 能减 排 关 系到 全社会 整体 节能 减排工 作 的成效 。 国家 发布 的钢铁
定 工作 点为 Ａ， 额定 流量 Ｑ ． ， 额定压 力 日 ， 管 网理想
阻力 曲线为 Ｊ Ｒ ， 。此 时系 统 的工 作 点 为 Ａ， 电 动机 的 轴 功率 Ｐ 与 面积 ０ 一Ｑ． Ａ —Ａ —Ｈ 一０成 正 比。 如果要 将 流 量 减 少 为 Ｑ ， 主 要 的 调 节 方 法 有