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三科足迹,书写新篇章

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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。
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  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。 
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  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。
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  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:
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  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。

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