2號高溫風(fēng)機(jī)的變頻改造

閆青，徐朝林，閆來偉，左清朋

2號高溫風(fēng)機(jī)的變頻改造

The variable Frequency Transformation of No.2 High Temperature Fan

閆青11，徐朝林11，閆來偉22，左清朋22

電機(jī)在工頻狀態(tài)下為保證其滿足最大運(yùn)行工況的需要，電機(jī)容量均按最大需求選取交流電動機(jī)，風(fēng)機(jī)均工作在最大工作需求狀態(tài)下，為滿足工況變化的需要，風(fēng)機(jī)采用調(diào)整風(fēng)門擋板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法。這樣能量損失較大，風(fēng)機(jī)效率低，振動也大。同時由于電機(jī)電氣控制采用星/三角形直接啟動，頻繁的起停產(chǎn)生5～8倍的啟動電流，會導(dǎo)致電動機(jī)發(fā)熱，增加電機(jī)維修成本，縮短電機(jī)的使用壽命。

1 現(xiàn)狀

中國聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司南陽分公司6000t/d生產(chǎn)線高溫風(fēng)機(jī)，即2號高溫風(fēng)機(jī)電機(jī)型號為：YRKK800--6.0，功率為3550kW，正常運(yùn)行時，運(yùn)行功率為3100kW，風(fēng)門開度100%，液力耦合器開度54%，轉(zhuǎn)速900r/min。高溫風(fēng)機(jī)通過液力耦合器調(diào)節(jié)速度，其調(diào)速范圍和調(diào)速精度較差，效率極低，存在大量的能量損耗。通過計(jì)算現(xiàn)在運(yùn)行的功率和轉(zhuǎn)速、風(fēng)門開度，高溫風(fēng)機(jī)有一定的節(jié)能空間。

利用高壓變頻器控制風(fēng)機(jī)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的變負(fù)荷調(diào)節(jié)，可克服風(fēng)門調(diào)節(jié)線性度差、純滯延大等難以控制的缺點(diǎn)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；更重要的是能夠減小因風(fēng)門變化造成的壓流損失，減輕風(fēng)門的磨損，降低系統(tǒng)對風(fēng)道密封性能的破壞，延長設(shè)備的使用壽命，減小維護(hù)量，改善系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約能源。

2 技改方案

（1）拆除現(xiàn)有的液力耦合器等相關(guān)附件，電機(jī)和風(fēng)機(jī)采用直連。

（2）2號窯尾電氣室高壓室向北擴(kuò)展，室內(nèi)制作電纜溝，采購、安裝、對接一臺5000kVA高壓變頻器。

表1 以實(shí)際運(yùn)行功率進(jìn)行比較，kW

3 投資預(yù)算

高壓電纜規(guī)格型號3*

150，數(shù)量30m，控制電纜規(guī)格型號7*1.5，數(shù)量100m，信號電纜規(guī)格型號4*0.75數(shù)量100m，共計(jì)10萬元；高壓變頻器規(guī)格型號HI?VERT-YG06/500，額定容量5000kVA額定電壓6kV，數(shù)量1套，共計(jì)100萬元；設(shè)備拆除和安裝費(fèi)用（含高壓電纜頭制作）15萬元；電機(jī)與風(fēng)機(jī)的直連設(shè)備和基礎(chǔ)加固制作費(fèi)15萬元；電氣室、電纜溝土建費(fèi)用15萬元；總計(jì)155萬元。

表2 按單位時間內(nèi)的實(shí)際消耗電量進(jìn)行測算

表3 2號高溫風(fēng)機(jī)總的效益計(jì)算

4 效益分析

（1）通過電機(jī)更換改造，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，降低液力耦合器故障維修費(fèi)用50萬元/年。

（2）按照現(xiàn)在的運(yùn)行功率，拆除液力耦合器，通過變頻改造后節(jié)能約13%，按照年運(yùn)行時間8000h，則年節(jié)電量322萬kWh，經(jīng)濟(jì)效益約197萬元，不到一年即可收回投資成本。

（3）通過技改，采用高壓變頻器使尾排風(fēng)機(jī)調(diào)速精度和穩(wěn)定性提高，意味著所傳動的風(fēng)機(jī)壓力和風(fēng)量穩(wěn)定，這對于穩(wěn)定生產(chǎn)工藝過程是很重要的，而液力耦合器調(diào)速精度差，轉(zhuǎn)速波動大，難以保證生產(chǎn)穩(wěn)定。

（4）高壓變頻器具有軟啟動功能，能夠降低負(fù)荷強(qiáng)度，延長設(shè)備使用壽命，并且啟動電流小，可提高用電安全系數(shù)及減少電網(wǎng)容量；調(diào)節(jié)風(fēng)量精度正確、及時、方便，改善工藝操作環(huán)境。

5 運(yùn)行效果對比

改造前后電能消耗情況對比分析見表1～3。

（1）以實(shí)際運(yùn)行功率進(jìn)行比較（表1）。根據(jù)表1可知，改造后2號高溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)降低運(yùn)行功率515kW。

（2）按單位時間內(nèi)的實(shí)際消耗電量進(jìn)行測算（表2）。根據(jù)表2計(jì)算可知，改造后2號高溫風(fēng)機(jī)的單位時間電耗節(jié)約為512kWh/h。

按以上兩種方法中節(jié)約量較小的方法（每小時節(jié)約電量512kWh）計(jì)算，按每年8000h運(yùn)行，節(jié)約電量4096000kWh，電價(jià)按現(xiàn)行單價(jià)0.6142元計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)251.6萬元，實(shí)際收回成本只需6個月。

（3）總的效益計(jì)算。通過該設(shè)備在運(yùn)行過程中改造前后的電耗比較，再加上在降低液力耦合器故障的維修費(fèi)用，則全年可節(jié)約的費(fèi)用為301萬元（見表3）。

通過這幾方面的實(shí)際比較，采用變頻改造的效果是比較明顯的。■

TMTM921921..5151

B:B

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2013-08-12；編輯：趙蓮