淺談高壓變頻器的顯著節(jié)能效果

【摘要】現(xiàn)階段，節(jié)能減排已成了每個鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須考慮的問題，而高壓變頻器的廣泛應(yīng)用可以很好的節(jié)約電能，減少能源消耗。
【關(guān)鍵詞】高壓變頻 節(jié)能 效果 分析
通過近幾年的發(fā)展，高壓變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，已經(jīng)開始在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，鋼鐵企業(yè)中原有大量的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備一直在工頻狀態(tài)下運(yùn)行，需要利用閘閥控制風(fēng)量、流量，這樣就損失了大量的能量，而改為變頻調(diào)速后，通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速（也就是改變了電機(jī)的輸出功率）來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，減少阻力消耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
下面就以邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司動力廠2臺75T燃?xì)忮仩t引風(fēng)機(jī)的變頻改造項目為例具體分析高壓變頻技術(shù)的節(jié)能效果。
一、項目概況
動力廠自備電站現(xiàn)有兩臺75T燃?xì)忮仩t，其配套高壓引風(fēng)機(jī)電機(jī)為400kw，原運(yùn)行方式為工頻運(yùn)行，為保持鍋爐爐膛內(nèi)負(fù)壓基本恒定，需通過調(diào)節(jié)進(jìn)口風(fēng)門控制。進(jìn)口風(fēng)門實(shí)際開度在36%-40%，且動作頻繁，所以有相當(dāng)一部分功率消耗在風(fēng)門上浪費(fèi)掉。為改變這種狀態(tài)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，保障企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，08年5月份開始對該兩臺高壓電機(jī)實(shí)施變頻改造。
高壓電機(jī)實(shí)施變頻改造即通過變頻器輸出的不同頻率，來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速（也就是改變了電機(jī)的輸出功率）以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，使鍋爐爐膛內(nèi)負(fù)壓基本保持恒定；進(jìn)口風(fēng)門處于全開狀態(tài)，減少阻力消耗，電機(jī)在遠(yuǎn)低于額定功率的狀態(tài)下運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。增加旁路柜作為備用，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時，可以將電機(jī)切換到工頻運(yùn)行，這樣既發(fā)揮了變頻器的節(jié)能優(yōu)勢，又可保證安全生產(chǎn)。進(jìn)口風(fēng)門的調(diào)節(jié)控制作用也僅限于工頻運(yùn)行狀態(tài)。
該項目通過技術(shù)方案選擇和經(jīng)濟(jì)適用性比較，選定北京合康億盛科技有限公司總承包實(shí)施，于5月底安裝完畢。根據(jù)生產(chǎn)情況和計劃檢修安排，第一臺（4＃）高壓電機(jī)變頻改造于6月10日接（通）線運(yùn)行，第二臺（5＃）高壓電機(jī)變頻改造于7月10日接（通）線運(yùn)行。
二、項目投（融）資方式
本項目采用節(jié)能返款模式進(jìn)行項目建設(shè)，邢鋼提供初始狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備和現(xiàn)場（平臺）條件，對方負(fù)責(zé)設(shè)計、提供設(shè)備并墊資安裝施工，以項目的現(xiàn)金流量作為保證實(shí)現(xiàn)融資，投運(yùn)后節(jié)電費(fèi)用雙方按比例分享，實(shí)現(xiàn)互利雙贏：邢鋼節(jié)約了電費(fèi)，降低了成本；對方的設(shè)備與施工費(fèi)用從其分紅中得以支付并可獲利；同時，項目的節(jié)能環(huán)保利國、利民、利社會。
三、項目運(yùn)行
設(shè)備改造運(yùn)行情況：2008年6月10日，利用4＃鍋爐檢修機(jī)會對4＃爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)加裝變頻器改造進(jìn)行接線，至6月11日21點(diǎn)空載投入試運(yùn)行。6月14日17：35鍋爐并汽正式投入運(yùn)行。鍋爐負(fù)壓設(shè)定-60Pa，實(shí)際負(fù)壓波動±15 Pa，運(yùn)行較平穩(wěn)，運(yùn)行頻率在37－39Hz。運(yùn)行功率152－175KW，平均160KW，僅為工頻運(yùn)行狀態(tài)的45.6％。工頻下平均運(yùn)行功率351 KW。工頻和變頻實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下表：

5＃鍋爐7月7日檢修，7月8日變頻器開始對接調(diào)試，7月10日投入運(yùn)行,運(yùn)行平穩(wěn)，可以滿足工藝需要。
四、節(jié)能計算
為了準(zhǔn)確計算變頻器的節(jié)電率，我們在變頻器安裝前對兩臺引風(fēng)機(jī)用電情況裝表計量30天，變頻器安裝投入運(yùn)行后再對兩臺引風(fēng)機(jī)用電情況（包括變頻器損耗）計量30天。根據(jù)計量結(jié)果測出實(shí)際節(jié)電率：節(jié)電率＝（變頻器安裝前日平均用電量－變頻器安裝后日平均用電量）/變頻器安裝前日平均用電量。
4#引風(fēng)機(jī)變頻器：
安裝前（5月5日-6月4日）30天用電量：
（9159.50-8874.05）＊900=256905kw.h
平均每天用電：256905/30＝8563 kw.h
變頻安裝后（6月12日－7月12日）30天用電量：
（9339.61-9217.73）＊900=109692 kw.h
平均每天用電：109692/30=3656.4 kw.h
節(jié)電量計算：8563-3656.4=4906.6 kw.h/天
節(jié)電率：4906.6/8563=57.3%
5#引風(fēng)機(jī)變頻器：
安裝前（6月6日-7月6日）30天用電量：
（8995.50-8715.00）＊900=252450kw.h
平均每天用電：252450/30＝8415 kw.h
變頻安裝后（7月10日－8月9日）30天用電量：
（9119.85-9009.05）＊900=99720 kw.h
平均每天用電：99720/30=3324 kw.h
節(jié)電量計算：8415-3324=5091 kw.h/天
節(jié)電率：5091/8415=61%
由以上測算可知，該項目節(jié)電效果明顯，兩臺變頻器節(jié)電率分別為57.3%和61%，且返款期短，約10個月就可以還清設(shè)備與施工費(fèi)，以后的節(jié)電費(fèi)用均為業(yè)主單位受益。
五、結(jié)束語
鑒于已投運(yùn)的4＃5#鍋爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻改造運(yùn)行平穩(wěn)，滿足技術(shù)要求，節(jié)能效果非常明顯，節(jié)電率超過了50%，我公司在新建的75T鍋爐發(fā)電項目引風(fēng)機(jī)設(shè)計安裝時就直接加裝了北京合康公司的高壓變頻器，項目一投運(yùn)就達(dá)到了節(jié)能效果。
建議各個企業(yè)（尤其是高耗能的鋼鐵企業(yè)）積極推行高壓電機(jī)變頻改造，對經(jīng)常不需要在工頻狀態(tài)下滿負(fù)荷運(yùn)行就可滿足工藝要求的風(fēng)機(jī)、水泵類電機(jī)進(jìn)行變頻改造，自有資金不足的可以利用節(jié)能返款發(fā)承包模式，這樣即不用業(yè)主單位直接投資，又節(jié)約了電能，降低了能源消耗。新建項目也應(yīng)該在設(shè)計時就充分考慮變頻器的節(jié)能作用，工況經(jīng)常變動的，有時不需要在滿負(fù)荷條件下運(yùn)行的電機(jī)都盡量加裝變頻器，已達(dá)到節(jié)能的目的。只有這樣企業(yè)才能夠滿足現(xiàn)代社會節(jié)能減排的要求，有利創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)、促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。