变频调速节能系统的应用及效果

白文霞

随着社会的发展和科技的进步,高效低能的生产已越来越受到人们的关注,节能降耗,降低生产成本已迫在眉睫。随着电力电子技术的发展,变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它作为一种较为成熟的高科技产品,具有性能稳定,操作方便、节能效果明显等优点,越来越受到人们的关注和重视。

一、熄焦泵的改造

1.改造前的运行情况

设备改造前,两台熄焦泵处于“开一备一均”工作在工频状态,液位采用两点式控制(上、下限控制),也就是当熄焦塔储水罐液位达到设定值上限时,熄焦泵停车,当液位下降到设定值下限时,熄焦泵启动。由于熄焦泵上水量大于实际用水量,就造成了熄焦泵电机频繁的启动停止,频繁的大电流启动对电动机、熄焦泵机械传动部分造成了很大的冲击。再者,这部分电能也被白白浪费了。

(1)频繁启动电机的电流很大,一般是电机额定电流的4～7倍,会直接影响电气控制设备元件的运行稳定,经常造成熄焦泵的接触器主触点严重损坏,影响正常的生产。

(2)电机在工频状态下运行致使熄焦泵运行时噪声很大。

(3)电机工频启动对设备的冲击很大,对机械寿命有很大的影响。

2.熄焦泵变频改造实施方案

根据现场实际情况,我们决定采取先由一台熄焦泵用变频器来控制,另一台熄焦泵采用工频控制,保持一台运行于工频一台运行于变频,避免了设备的频繁加载和卸载,这样,既节省了设备投资,又能满足生产工艺的需要,也达到了节能的目的。系统改造时,在保留原工频系统的情况下,增加变频系统。通过外部控制电路,使熄焦泵起停操作步骤仍然如前,操作简单,安全可靠。本系统根据实际生产情况,以实际用水量基准确定熄焦泵上水量,经过多次试验,将变频器频率设定为42Hz,降低了电动机的转速,同时降低了电机的启动电流和运行电流,使熄焦泵电机始终处于节电运行状态。

3.节能效果分析

改造后电机运行电流由155A下降到100A,一年可节电140400kwh,除此之外还有以下优点:

(1)电动机启动实现了软启动,对电机、熄焦泵机械部分的冲击大为减少。消除了电机的大电流启动引起的电网电压波动。

(2)延长了机械电器设备的寿命,减少了设备的维修量和维护费用。

(3)进一步完善了电器保护功能,如:热保护、过电流、欠电压、短路、缺相等的保护功能。

(4)操作简单方便,运行平稳,电机温升降低,噪声、振动减小。

二、水处理鼓风机的改造

1.改造前的运行状况

设备改造前,鼓风机工作在工频状态,压力采用放散管调节,也就是压力达到规定值上限时,打开放散管阀门将富余部分压缩空气放散到大气中,由于实际用气量小于实际产气量,实属大马拉小车,导致电能白白浪费。同时鼓风机运行时噪声很大。

2.水处理鼓风机变频改造实施方案

系统改造时,我们用变频器来控制鼓风机。采用了压力闭环调节方式,在原来管道上加装一个压力传感器,将压力信号转换成4～20mA的电信号,传送到变频器内部的PID调节器,调节器将信号与压力设定值进行比较运算后输出控制信号,变频器根据该信号输出频率,改变电机的转速,调节供气压力,保持压力恒定,使鼓风机始终处于节电运行状态。

3.节能效果分析

改造后水处理鼓风机一年可节电216200kwh,使用前后优缺点对比如下表:

总之,采用变频调速,不但实现了软启动,节约了电能,并且可根据生产实际需求方便准确的进行调速,改善了员工的工作环境,提高了设备的使用寿命,节约了能源,增加了企业效益。

(作者单位:河北省邢台技师学院)