浅谈引风机采用变频控制后的节能效果.pdf

Ch i n a Ne w T e c h n o l o g i e s a n d P r o d u c t s 高 新 技 术 浅谈引风机采用变频控制后的节能效果 王硕 安徽省经济技术开发 区江淮汽车股份有限公司乘用车公司乘用车二厂涂装分厂 2 3 0 6 0 1 摘要 介绍 了一种基于 P L C 、 变频器与压力变送 器的压力 自动控制 系统， 分析 比较 了引风机采用变频控制后 的节能效果， 事 实证 明 该 变频技术在节能降耗、 提 高 自动化控制水平方面具有很 大的优点 ， 最终 实现了节能减排 的预期 目标。 关键词P L C ； 变频器； 抽风机 ； 节能 中图 分类 号 T K2 2 长期 以来 ，火 电厂锅炉离心式风机在运 行过程中存在着电机按定速方式运行 ，造成 功率损耗大 ， 浪费电能 ， 严重影响电机的绝缘 性能和使用寿命 。大型生产车间往往几百台 机共用一套除尘装置来过滤含尘气流 ，其中 抽风机是按系统所需最大压力并考虑一定裕 量来选型的。引风机的风量需要随着发 电负 荷 的变化而改变，采用高压变频技术能减少 能源消耗 ， 同时控制实时变化的风量 ， 电厂引 风机的变频改造在工程实践中证明了节能效 果 明显 。一套除尘装置下的机器也不一定全 部一齐工作 ，所以实际运行的负荷往往是低 于额定值且不断变化的。变频调速技术是解 决上述 问题的好办法。经过改造后的除尘系 统能够根据抽风管内压力变化情况 自动调节 抽风机转速 ，从而保证压力值稳定在期望区 间 内， 进而改善了生产工艺 ， 同时避免了能源 的浪费。 1风机变频调速的基本原理 风 机的最优 选择交 流电动机 的输 出功 率 ，为 了保证抽风管网内的压力稳定在某一 范围内，经常需要人为地对风机工作状况进 行调节 。尽管各种方式都能到达调节风量和 压力的 目的 ， 但不 同的调节方法在调压范围、 兰 ． | 蔡 爨 Ⅳ ， 图 1不同调节方式下功率消耗比较 n 研 c 嫩 。 图 2 风 机 变频 前／ 后 特 性 曲线 一 1 6一 中国新技术新产品 文 献标 识 码 A 调压效率上却有很大差别 。此外 由于变频调 速方式在频率 范围、 动态响应 、 低频转速 、 转 差补偿 、 功率因数 、 工作效率等方 面的也具有 巨大的优势，如图 1 所示离心式风机各种调 节方式下功耗差别 ，从 图中可知变频器控制 最为接近理想曲线节能效果也最明显。 虑效率 的下 降和调 速装置的附加损耗 ， 风机通过调速控制可节能 3 0 ％左右 。可见与 挡板控制相 比， 转速控制 的节能效果更好。 2抽风系统软件设计 2 ． 1硬件设计 P L C每隔一个控制周期检测抽风管 网内 的压力。变频器作为执行机构在执行 P L C命 令的同时将部分运行信息反馈给 P L C处理。 形 擞- -P L C l 蹙 颁 嚣 像终蝙 ⋯⋯ ～ 一 ⋯一⋯ ’ 肄 电机 ■ r⋯⋯ ⋯ ⋯⋯～ ⋯j ⋯一 ⋯～⋯ ⋯] { 力受送辫} 际尘犍髓 { i ； 图 3硬 件 设计 2 ． 2软件设计 系统软件设计主要分为 3 个模块 参数 设定模块 、 密码管理模块 以及 自动运行模块。 避 A 骼截 檄定瓣 V ； } j 掷 际 睛训 二 } N 一 Y ￡ 婶 ● ⋯ 饯随张 静熬 j 审 ～ 黔， l 粥 打蹬 参数f 一一 一 激 图 4 软 件设 计 2 - 3改造方案的实施 系统接线方案如图 5所示 。系统采用 自 图 5 高压 变频接 线 方案 动工频旁路功能，当电机变频运行 中发生故 障时能 自动转为工频运行 。 3改造效果分析 机组正常运行 时，引风机变频器未出现 故障现象 ， 自动投入率明显提高。 引风机变频 控制后， 在机组定压状态下运行时， 其电机的 运行频率一般 在 3 0 ～ 4 0 H z 之 间通过变频器 实现 了电机软起停 ， 起停过程平稳 。 避免了工 频直接起 动时大电流对电网 、负荷等的冲击 和停止时对机械设备的摩擦 冲击 ，可以减少 设备维护费用 ， 延长设备使用寿命 。 变频调节 风压变化平缓 ， 用风设备压力变化小 ， 减轻了 风道振动和轴承的磨损 。 ， 也就是说被拖动的 机械转速在 4 4 4 ～ 5 9 2 r ／ m i n 之间。 由于运行转 速的降低 ， 且风机运行时进出口挡板全开 ， 从 而减少了机械部分 的磨损，可延长风机大修 周期 ， 节省大量的检修费用 。 引风机变频调速改造后 ，实现 了电机的 软启动， 对电机和电网的冲击大幅度下降， 延 长了设备 的使用寿命 ， 提高了电气保护质量。 电动机按 固定速度转动 ，这样的控制不可能 在整个被控制范 围内达到最优的运行 效率 ， 可以通过改变电动机的转速来 改变系统的机 械输 出， 这样可以实现节能 、 降低二氧化碳和 其他污染物的排放量 ，并最小化设备运行成 本。 引风机变频改造后， 系统动态响应速度快， 调节线性好， 自动投入率高 ， 炉膛负压调整稳 定， 从而大大降低 了运行人员的劳动强度 ， 亦 提高 了机组运行的安全 眭。 结语 引风机改为变频调速控制后 ，设备运行 稳定 ， 厂用电量得到大幅度降低 ， 稳定 可靠 ， 节能效果显著。同时锅炉调节特性及运行工 况都得到了改善 ， 机组 自动投入率明显提高 ， 从而提高 了机组运行的安全可靠性 。从 而提 升控制精度 ， 具有更好的节能性能。 参 考 文献 【 1 ] 胡炫 ， 朱虎 ， 杨 志． 高压 变频器在发 电厂 引 风机 上的应 用与 节能分析f J I． 电机与控制应 用 ， 2 01 0 ， 3 7 2 3 8 ． 【 2 ] 7 - ． 洪平． 纺织厂风机 节能降耗的途径【 J J ． 国 际纺织导报 ， 2 0 0 8 1 5 5 ． 『 3 ] M i t s u b i s h i ． 三菱通用变频器使用手册『 M1 ． 睫 ～ 帐