EMC助推高压变频节能应用

彭劲

摘 要：本文通过EMC模式的节能效率高、客户零投资，基本无风险、投资回收期短、节能更专业，节能有保证和改善客户资金效率，提升客户竞争力等特点，说明了EMC在主推高压变频器方面具有非常好的节能效果，值得全面的推广。

关键词：EMC；高压变频；节能改造

1.前言

节能项目的实施也能同时给供需双方带来经济效益。这是一种双赢的合作模式，能够有力地促进变频改造在冶金行业中的推广。我们作为节能服务公司，就应该全面的去推广EMC。

2.EMC模式的特点

2.1节能效率高

在EMC模式下可实施的项目的能源效率一般为10%-40%，高达约50%，而节省的能源价格也必须保持在合理水平，否则投资回报将不合理。

2.2客户零投资，基本无风险

所有节能项目的审计，设计，融资，采购，施工和售后服务均由EMCo负责，不需要客户投资。因此，客户基本不承担项目风险。

2.3投资回收期短

除设备投资外，EMC项目还包含大量其他服务成本，因此总体投资较大。但EMC项目的节能投资回收期一般较短。从已经实施的项目来看，平均投资回收期为2-3年，特殊情况下可延长至5年甚至5年。

2.4节能更专业，节能有保证

EMC是一家专业的节能服务提供商，为项目提供诸如能源诊断，项目评估，工程设计，工程建设，监督管理以及资本和财务规划等综合服务。它可以向客户承诺节能，并确保客户立即实现能源成本的降低。

3.节能改造可行性

在某钢360m2烧结生产线除尘风机进行烟尘在线检测和变频改造的可行性如下。

（1）经过十几年的发展，高压变频器已经非常成熟。

（2）在EMC模式下，设备投入运营后由乙方负责整个项目的投资建设和维护。不会增加运维人员的工作量。即使是设备备件也可以由乙方考虑。设备达到恢复期限后，将与设备在一起。交给甲方。

（3）采用变频调速，由于起动速度慢，减速速度快，相应地延长了部件的使用寿命，降低了维修成本，节省了大量的维修费用。

（4）由于速度控制系统实现了运行设备与备用设备之间的计算机联锁控制，实现了自动运行和相应的保护和故障报警。操作由人工改为监控，完全实现无人操作，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，为优化作业提供了可靠保证。

（5）采用变频调速后，系统实现软启动，电机启动电流远小于额定电流，启动时间相应延长，对电网无重大影响，造成机械损伤起动机械扭矩减小，电机有效延长。生活。

4.节能改造实践

根据钢铁烧结机除尘风机的实际运行情况和调查情况，经过科学，经济的论证，对360m2烧结机的除尘风机进行了节能改造和改造。改造主要涉及在线烟气监测系统，高压变频系统主回路控制方案，高压变频器配置参数，变频器系统控制方案，现场施工方案和散热方案等。

4.1高压变频系统主回路控制一拖一自动方案：

它由三个高压真空接触器KM41至KM43和两个高压隔离开关QS41和QS42组成。KM41，KM42和KM43不能同时关闭以实现电气联锁。在变频器运行期间，KM41和KM42闭合，KM43断开。工频运行时，KM43闭合，KM41和KM42断开。1主电路采用真空接触器实现断开，隔离开关实现维护隔离。2输入端安装高压带电显示装置。3个额外的输入和输出端子；分别为KM41，KM42，KM43的频率，频率状态指标。高压开关QF，电机M是现场的原装设备。这种方案的优点是，当检查和修理变频器时，有一个明确的切点确保人身安全。同时，负载可以手动放入电网。

4.2在线烟尘监测控制系统

岛津NSA-3080气体分析仪在除尘器和排烟口入口处的烟气在线检测装置根据在线检测装置检测烟气含量和设定值（进口设定值为1500mg/m3；定值：20mg/m3）与动力调节电动机的电源频率相比，以控制除尘风机的气流，气压等参数，使排气烟囱废气排放达到设定值，所以以达到环保要求。

采用先进实用的技术电荷传感技术，粉尘检测灵敏度高，线性度好。探头污染灰尘后，不会影响测量灵敏度，并且无需维护和清洁。标准二线制4？20mA电流输出，抗干扰能力强，易于远距离信号传输，对信号传输线无特殊要求，输出电流与粉尘浓度呈线性关系，便于后续的PLC数据处理。安装和使用与双线压力变送器完全相同。现场工程技术人员无需任何特殊培训即可正确使用。安装方便可靠。集成接线盒内置接线盒的4至20mA电流输出与灰尘感应探头电气隔离，以实现安全的信号传输。URA-208现场监測传感器安装在管道直径超过阀门与弯管间距离五倍的位置。安装水平管道时，不得安装在底部。打开干净煤气管道（开口尺寸Φ28mm）管路中的孔，将固定传感器的接口端焊接到直管段长水平管道的顶部，以便在线监测烟尘含量。

5.现场施工方案

5.1安装环境为了保证调速装置能长期稳定和可靠地运行，

变频器安装环境要求如下：①变频器启动时，环境温度应>0℃，不结露，最高环境温度为40℃，温度变化应为应≤5°C/h。如果环境温度超过允许值，请考虑使用空水冷却装置。一般来说，希望将调速器周围的环境温度控制在25°C左右。②环境湿度要求<95%（20°C）。相对湿度的变化率不超过每小时5%。同时，避免冷凝。否则，应安装除湿设备。③调速装置不能安装在有大量灰尘，腐蚀性或爆炸性气体，导电尘埃及其他空气污染的环境中，并且需要为专用房间提供装饰精良的调速装置。

5.2柜体安装

在安装逆变器设备时，应考虑通风散热和操作空间的需要。整个装置背面到墙面的距离不应小于800mm，装置顶部与屋顶之间的距离应不小于1500mm，装置正面与墙面的距离不应小于1500mm不得小于2000mm。设备的一面必须与墙壁分开。保持不小于1000mm的距离，便于安装和维护。所有机柜应牢固地安装在底座上并可靠地连接到工厂地板上。接地端PE也应连接到工厂车间。机柜应该作为一个整体相互连接。在安装过程中，为防止速度控制装置受到冲击和晃动，所有机柜不得颠倒，倾斜角度不得超过30°。

5.3散热方案

目前常见的解决办法主要有：①风道开放式冷却（图1）。安装风罩收集变频器排出的热风，通过风道将热风直接排放到变频器安装的环境以外。②空调式密闭冷却。在安装变频器的房间内安装空调，利用空调将环境温度降下来。③空-水冷密闭冷却。安装空水冷却器，其作用与空调类似，优点是可以利用现场已有的资源（现场的冷却水），实现变频器热风和冷却水实现热交换，从而实现降低变频器室内温度的作用。

6.结束语

根据本项目实施后的效益分享情况可知，利用复合型EMC方式进行变频节能改造，不仅可以解决能耗企业资金短缺的困难、显著降低因技术力量不足而引起的的技术风险，而且能给节能服务公司带来更多的EMC项目，同时双方都获得了可观的节能效益，充分调动了双方进行变频节能改造的积极性，是一种双赢的节能措施。于国家而言每年节约了能源成本，改善了环境问题。

参考文献：

[1]任兆华，王君连，刘松斌，等.除尘风机的高压变频节能改造[J].冶金自动化，2017，35（1）：65-68.