在立窑罗茨风机上应用变频器的经验

　　在水泥厂的立窑风机上，一般都是采用挡风板进行调节，其原理是调节阀门的开度，亦即利用风道的阻力特性调节风量，其缺点是：风机始终在全速运转，无法根据需求准确地调节其风量，因此造成风量的跑、冒、漏严重，也使电机作为无用功而大量白白地消耗。

　　立窑煅烧熟料所耗的电能中，罗茨鼓风机的电耗一般占 60% 左右，随着电价的调整，电费在水泥生产成本中所占的比例越来越高。因此，降低鼓风机的能耗成为提高企业经济效益的重要一环。 

　　一、节能原理简介：

　　1、变频节能功能

　　通常在设计中，用户风机设计风量比实际需要的高出很多，这样容易形成了人们常说的“大马拉小车”的现象，造成电能的浪费，而且无计可施，利用变频器可以通过适当降低风机电机的运行频率，恰到好处地满足风量的需求，从而轻易地将此部分电能节约下来。

　　2、动态功率补偿功能

　　无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低，降低了电网的有功功率，S2=P2+Q2，当COSФ≈1 时，Q=S×sinФ≈0,此时有功功率P≈S。变频器的动态功率因数补偿功能可使无功功率近似为0，从而增大电网的有功功率，减少了无功损耗。另外，功率因数的改善还可节省很大一部分电网容量，直观的体现在风机电机温升降低、噪音降低，供电发电机机组温升降低、噪音降低、耗油量大幅度降低，大大地延长设备维修周期及使用寿命。

　　二、设备参数：

　　某厂有立窑罗茨风机185KW一台，最大运行电流200A，最小运行电流160A,额定电流为355A,频率50HZ，用风板调节风量最大调节60%,每天运行24 小时,每月运行20 天,每年需运行11个月,电费0.58 元/度。

　　三、改造方案： 

　　用变频器带动风机电动机传动，对风机实现无级调速，放弃传统的挡风板，既降低电机转速，又达到节能目的。

　　四、投资分析

　　投资回收分析：

　　　对风机、泵类负载

　　　P（功率）=Q（流量）×H（扬程）

　　　当电机转速从n 降至n’时，流量Q、扬程H 及轴功率P 的关系如下：

　　　Q’=Q（n/n）
　　　H’=H（n/n）2
　　　P’= P（n/n）3

　　显然，当电机转速下降时，流量按线性关系变化，而电功率却按立方,根据我司长期的经验，我们认为该厂风机系统节能在30%以上是完全可能和可行的。即单台185KW 风机系统按每年运行11 个月，每月20天，每天24 小时计算，每度电按0.58元计费，每年电费为：P= ×11×20×24×0.58=321552，按节电30%计算，每年节约电费为：321552×0.3=96465.6 元.工程改造费用需9.35 万元.即12 个月左右即可收回全部投资。

　　五、系统特点：

　　1、由于采用电位器控制，因此可靠性高，稳定性好，容易操作。

　　2、由于加装变频调速器，减小启动时启动电流对电机冲击，延长机械使用寿命，减小维修工作强度。

　　3、由于采用了 罗兹风机变频器提高了电网功率因数，有效避免增加电网增容费。