高压变频技术在风机节能中的应用

孙立亭 孙松山 战强

摘 要：变频技术在风机、水泵节能工作中具有重要的作用，随着变频技术的发展和完善，高压变频技术日趋成熟，对高压大功率负荷设备的节能工作，具有举足轻重的作用。通过实施风机、水泵的高压变频节能技术改造，可实现大幅度节能，无论是从经济效益还是社会效益，均有显著的成绩。

关键词：高压变频；节能；风机

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.028

0 前言

习总书记指出，腾笼换鸟、凤凰涅槃，实质意思就是说新旧动能要转换，再往前走必须要进行结构调整、转型升级，新旧动能转换要衔接好。山东省省长龚正在十三届人民代表大会山东代表团的会议上指出：“山东坚持腾笼换鸟，努力转变经济发展方式，提高经济发展质量和效益。”积极开展新旧动能转换，以往靠高能耗来发展经济的方式向低碳节能发展经济的方式转变，既是企业的义务，也是企业承担的责任。对于传统行业来说，积极推广应用新型节能技术，既是提效降耗的内在举措，也是迫在眉睫的社会压力，对于转变经济发展方式来说具有重要的作用。

风机、水泵在传统工业企业中随处可见，以淄博铁鹰钢铁有限公司为例，公司的主要产品为球团矿，生产线6kV高压风机有6台，合计负荷为2580kW，年用电量为1400万kWh左右，节能潜力及节能效益巨大。通过高压变频节能技术的推广应用，实施风机高压变频技术改造，既能取得巨大的节能效益，又能提高风机设备的可靠性，因此，公司制定了风机高压变频技术改造计划，并逐步实施风机高压变频技术改造。

1 循环风机高压变频技术改造

1.1 循环风机简介

循环风机用途是从回转窑及环冷机抽取热风，用于链篦机生球加热，共有2台，电机为6kV、355kW高压电机，实际月用电在24万kWh左右，风机转速百分比在35%左右。

1.2 循环风机高压变频技术改造方案

根据循环风机工况实际，提出高压变频技术改造指标，并通过合理选型采购2台高压变频器，用于循环风机高压变频技术改造。

1.2.1 设计指标

（1）变频系统采用高-高方案，拓扑结构采用功率单元串联方式，无需外置或内置升压变压器、输出滤波器及类似变压环节，变频器可直接输出0-6kV电压；

（2）变频器必须满足电网瞬时掉电，若1-3s内来电，系统不停机；

（3）变频器和配套整流变压器的额定容量具备5s持续输出150%的过载能力；

（4）变频器保护装置齐全、各模拟、数字检测和操作信号齐全。

1.2.2 改造方案

（1）拆除风机现场液力耦合器及其底座支架，结合电机底座数据重新设计、制作和安装电机支架，以及对两台电机底座基础重新浇制，实现基础牢固；

（2）将2台RMVC5000-6/45-AT型安装在变频器室内，并按照技术要求进行内部线路连接、参数设置等；

（3）对变频器外部电路按产品要求敷设，并在操作室安装好远控箱；

（4）分模拟试车、空载试车、负载试车步骤进行试车，满足生产要求。

1.2.3 改造效果

改造完畢后，循环风机实现转速10%～100%全范围调速运行，满足了生产需求，高压电机运行电流同等工况下得到大幅下降，节能效果显著。

（1）改造后负载运行中两台循环风机运行输出电流大幅降低，具体见表1。

（2）变频技术改造后两台循环风机用电情况，选取改造前后典型月份用电量进行对比，对比情况见表2。

2 经济效益

2.1 改造成本

此项改造设备投入成本32.6万，主要为2台变频器、2台远控箱及线缆辅材等。

2.2 效益计算

循环风机工序电单耗改造前4.84 kWh/t，改造后2.71 kWh/t。从工艺操作角度考虑，改造前风机转速35%左右，改造后风机转速65%左右，在循环风机负荷大幅增加的情况下，工序电单耗下降了44%。

从实际使用来看，循环风机高压变频改造后，尽管因生产工艺需求导致风机负载大幅增加186%，电单耗仍实现下降44%，节能效果显著，月节电9.9万kWh左右，月节约电费成本5.94万元左右（电费按0.60元/kWh）。对应年节约成本59.4万元（生产10个月）。

2.3 改造效益

变频器可安全运行五年，因此，年创效为59.4-32.6/5=52.88万元。

3 总结

球团循环风机高压变频改造，解决了原液力耦合器调速控制的制约和局限性，避免液力耦合器故障和相应的维护费用，提高了循环风系统的工作性能，满了球团生产工艺要求，实现既提高风机系统安全运行的前提下，又大幅的降低运行成本，成效显著。实践证明，高压变频技术在风机节能改造中值得积极推广。

作者简介：孙立亭（1981-），男，本科，工程师，从事电气自动化技术与管理工作。