樂邦變頻技術(shù)在煤氣爐羅茨風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

近年來，我廠在鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)、白炭黑的引風(fēng)機(jī)，莫諾泵，送料爐排上采用變頻調(diào)速技術(shù)，節(jié)電效果都在30%以上。1998年4月，我廠煤氣發(fā)生爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)（L48×66WD-2型）成功地應(yīng)用日立J300變頻器，節(jié)能增效更為顯著。 1 煤氣發(fā)生爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)工藝簡介 　　為了滿足燃燒爐用煤氣條件：9.8×103Pa ≤P2≤5.5×104Pa ，通過回流閥SV、放散閥ZP作調(diào)節(jié)會(huì)出現(xiàn)以下不良情況： （1） 通過ZP閥作調(diào)節(jié)，使大量煤氣被排放，浪費(fèi)能源，污染空氣； （2） 回流閥SV 的使用，使羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口煤氣回流至入口，做大量的無用功，浪費(fèi)電能； （3） 燃燒爐突然因故不用煤氣，而羅茨鼓風(fēng)機(jī)還在工作，壓力P2迅速拉高，放散閥ZP來不及反應(yīng)，使脫硫液外泄并使羅茨鼓風(fēng)機(jī)因出口壓力迅速增大，引起打壞葉輪、電流過大而風(fēng)機(jī)故障跳停、損壞設(shè)備等故障發(fā)生； （4） 電壓不穩(wěn)定時(shí)，風(fēng)機(jī)經(jīng)常跳停；因啟動(dòng)電器損壞而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)跳停。 2 采取的方案 　　采用變頻調(diào)速技術(shù)控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)，可不用啟動(dòng)裝置，杜絕了因電器故障使風(fēng)機(jī)跳停。 　　從安全角度出發(fā)，采用開環(huán)手動(dòng)控制變頻，改變控制室面盤操作電位器W，即可控制變頻器輸出頻率，從而控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)反饋頻率F引入控制室面盤，便于操作時(shí)觀察。 （1）取消回流管，不用做大量的無用功：ZP閥只作故障放散用。通過改變變頻器輸出頻率來控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而控制風(fēng)機(jī)出口壓力P2，減少放散浪費(fèi)；機(jī)風(fēng)的工作頻率在39Hz 左右，節(jié)約大量電能和燃?xì)狻?（2）燃燒爐突然因故不用煤氣時(shí)，P2＞5.5×104Pa，變頻器輸出自動(dòng)降為15Hz(通過J4作用)同時(shí)放散打開，保護(hù)了羅茨鼓風(fēng)機(jī)不因輸出壓力瞬間過高而損壞；采用了變頻器的模糊邏輯加、減速功能，根據(jù)電機(jī)負(fù)載和制動(dòng)要求自動(dòng)地計(jì)算最佳加速/減速時(shí)間，省了試機(jī)的必要并避免了出錯(cuò)；故障跳停有記錄，便于查找原因。 （3）采用了變頻器的AVR功能，根據(jù)電力拖動(dòng)原理，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與變頻器輸出電壓和頻率的關(guān)系為M∝(V/F)2 。當(dāng)外部電壓突然上、下波動(dòng)時(shí)，機(jī)內(nèi)CPU 會(huì)根據(jù)測得的電壓波動(dòng)信號，發(fā)出頻率跟蹤信息，從而使V/F維護(hù)不變，即變頻器維持原轉(zhuǎn)矩M，保持轉(zhuǎn)矩平衡，進(jìn)而避免變頻器跳闡，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。 3 效果 （1） 節(jié)電 羅茨鼓風(fēng)機(jī)（配電機(jī)型號為JS-116-6 380V、90kW），用變頻技術(shù)控制后，工作頻率為39Hz 左右，根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計(jì)算機(jī)有功功率，其公式為： 未裝變頻器時(shí)測得電流＝145A 投入變頻器后測得電流=94A 1.732IV cosα=1.732×145×380×0.85=81.12kW(安裝前) =1.732×94×380×0.85=52.58kW(安裝后) 81.12－52.58 = 28.54kW,既每小時(shí)節(jié)電28.54kW，節(jié)電率為28.54÷90×100%= 31.71%，節(jié)電效益非常明顯。 根據(jù)實(shí)際測定生產(chǎn)用電，1998年3月份（30天為單位），羅茨鼓風(fēng)機(jī)用電58320kWh ，平均每小時(shí)用電量為81kWh。1998年7月份（30天），羅茨鼓風(fēng)機(jī)用電 36720 kWh ，平均每小時(shí)用電量51 kWh ?？伤愠?，用變頻器控制風(fēng)機(jī)后，其節(jié)電率為 37%，見表1。 表1 節(jié)電效益分析表 (2)節(jié)能 由于用ZP閥作調(diào)節(jié)放散用，按最低讓費(fèi)0.5% 計(jì)算，年讓費(fèi)煤氣為0.5%×13500×2700=18.23(萬 m3) 。用變頻技術(shù)控制風(fēng)機(jī)后，可免煤氣浪費(fèi)，效益如表2。 表2 節(jié)電、節(jié)能效益與分析表 (3) 節(jié)省機(jī)械維修費(fèi) 使用變頻器前，羅茨鼓風(fēng)機(jī)故障跳停為每2天一次，使用變頻器后，風(fēng)機(jī)故障跳停率為為每月2次。變頻器安全運(yùn)行至今，情況良好，機(jī)械故障下降明顯。維修費(fèi)由全年3.5萬元降為現(xiàn)在的1.2萬元。 4 結(jié) 論 （1） 由于采用了變頻技術(shù)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，不存在啟動(dòng)電流沖擊；減少了風(fēng)機(jī)出口壓力瞬間提高對風(fēng)機(jī)的沖擊，從而延長了風(fēng)機(jī)和其他設(shè)備的使用壽命。 （2） 投資回報(bào)快，節(jié)電、節(jié)能增效顯著，今后鍋爐供水泵、空壓機(jī)節(jié)能技改應(yīng)首先把變頻調(diào)速技術(shù)考慮在內(nèi)。