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乐邦变频技术在煤气炉罗茨风机上的应用 |
近年来，我厂在锅炉鼓、引风机、白炭黑的引风机，莫诺泵，送料炉排上采用变频调速技术，节电效果都在30%以上。1998年4月，我厂煤气发生炉罗茨鼓风机（L48×66WD-2型）成功地应用日立J300变频器，节能增效更为显著。
1 煤气发生炉罗茨鼓风机工艺简介
为了满足燃烧炉用煤气条件：9.8×103Pa ≤P2≤5.5×104Pa ，通过回流阀SV、放散阀ZP作调节会出现以下不良情况：
（1） 通过ZP阀作调节，使大量煤气被排放，浪费能源，污染空气；
（2） 回流阀SV 的使用，使罗茨鼓风机的出口煤气回流至入口，做大量的无用功，浪费电能；
（3） 燃烧炉突然因故不用煤气，而罗茨鼓风机还在工作，压力P2迅速拉高，放散阀ZP来不及反应，使脱硫液外泄并使罗茨鼓风机因出口压力迅速增大，引起打坏叶轮、电流过大而风机故障跳停、损坏设备等故障发生；
（4） 电压不稳定时，风机经常跳停；因启动电器损坏而导致风机跳停。
2 采取的方案
采用变频调速技术控制罗茨鼓风机，可不用启动装置，杜绝了因电器故障使风机跳停。
从安全角度出发，采用开环手动控制变频，改变控制室面盘操作电位器W，即可控制变频器输出频率，从而控制风机转速。同时反馈频率F引入控制室面盘，便于操作时观察。
（1）取消回流管，不用做大量的无用功：ZP阀只作故障放散用。通过改变变频器输出频率来控制风机转速从而控制风机出口压力P2，减少放散浪费；机风的工作频率在39Hz 左右，节约大量电能和燃气。
（2）燃烧炉突然因故不用煤气时，P2＞5.5×104Pa，变频器输出自动降为15Hz(通过J4作用)同时放散打开，保护了罗茨鼓风机不因输出压力瞬间过高而损坏；采用了变频器的模糊逻辑加、减速功能，根据电机负载和制动要求自动地计算最佳加速/减速时间，省了试机的必要并避免了出错；故障跳停有记录，便于查找原因。
（3）采用了变频器的AVR功能，根据电力拖动原理，电动机的输出转矩与变频器输出电压和频率的关系为M∝(V/F)2 。当外部电压突然上、下波动时，机内CPU 会根据测得的电压波动信号，发出频率跟踪信息，从而使V/F维护不变，即变频器维持原转矩M，保持转矩平衡，进而避免变频器跳阐，使电动机正常运行。
3 效果
（1） 节电 罗茨鼓风机（配电机型号为JS-116-6 380V、90kW），用变频技术控制后，工作频率为39Hz 左右，根据测定数据可计算机有功功率，其公式为：
未装变频器时测得电流＝145A
投入变频器后测得电流=94A
1.732IV cosα=1.732×145×380×0.85=81.12kW(安装前)
=1.732×94×380×0.85=52.58kW(安装后)
81.12－52.58 = 28.54kW,既每小时节电28.54kW，节电率为28.54÷90×100%= 31.71%，节电效益非常明显。
根据实际测定生产用电，1998年3月份（30天为单位），罗茨鼓风机用电58320kWh ，平均每小时用电量为81kWh。1998年7月份（30天），罗茨鼓风机用电 36720 kWh ，平均每小时用电量51 kWh 。可算出，用变频器控制风机后，其节电率为 37%，见表1。
表1 节电效益分析表
(2)节能 由于用ZP阀作调节放散用，按最低让费0.5% 计算，年让费煤气为0.5%×13500×2700=18.23(万 m3) 。用变频技术控制风机后，可免煤气浪费，效益如表2。
表2 节电、节能效益与分析表
(3) 节省机械维修费 使用变频器前，罗茨鼓风机故障跳停为每2天一次，使用变频器后，风机故障跳停率为为每月2次。变频器安全运行至今，情况良好，机械故障下降明显。维修费由全年3.5万元降为现在的1.2万元。
4 结 论
（1） 由于采用了变频技术，电机实现软启动，不存在启动电流冲击；减少了风机出口压力瞬间提高对风机的冲击，从而延长了风机和其他设备的使用寿命。
（2） 投资回报快，节电、节能增效显著，今后锅炉供水泵、空压机节能技改应首先把变频调速技术考虑在内。 |
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