EMC助推高壓變頻節(jié)能應用

彭勁

摘 要：本文通過EMC模式的節(jié)能效率高、客戶零投資，基本無風險、投資回收期短、節(jié)能更專業(yè)，節(jié)能有保證和改善客戶資金效率，提升客戶競爭力等特點，說明了EMC在主推高壓變頻器方面具有非常好的節(jié)能效果，值得全面的推廣。

關鍵詞：EMC；高壓變頻；節(jié)能改造

1.前言

節(jié)能項目的實施也能同時給供需雙方帶來經(jīng)濟效益。這是一種雙贏的合作模式，能夠有力地促進變頻改造在冶金行業(yè)中的推廣。我們作為節(jié)能服務公司，就應該全面的去推廣EMC。

2.EMC模式的特點

2.1節(jié)能效率高

在EMC模式下可實施的項目的能源效率一般為10%-40%，高達約50%，而節(jié)省的能源價格也必須保持在合理水平，否則投資回報將不合理。

2.2客戶零投資，基本無風險

所有節(jié)能項目的審計，設計，融資，采購，施工和售后服務均由EMCo負責，不需要客戶投資。因此，客戶基本不承擔項目風險。

2.3投資回收期短

除設備投資外，EMC項目還包含大量其他服務成本，因此總體投資較大。但EMC項目的節(jié)能投資回收期一般較短。從已經(jīng)實施的項目來看，平均投資回收期為2-3年，特殊情況下可延長至5年甚至5年。

2.4節(jié)能更專業(yè)，節(jié)能有保證

EMC是一家專業(yè)的節(jié)能服務提供商，為項目提供諸如能源診斷，項目評估，工程設計，工程建設，監(jiān)督管理以及資本和財務規(guī)劃等綜合服務。它可以向客戶承諾節(jié)能，并確保客戶立即實現(xiàn)能源成本的降低。

3.節(jié)能改造可行性

在某鋼360m2燒結生產(chǎn)線除塵風機進行煙塵在線檢測和變頻改造的可行性如下。

（1）經(jīng)過十幾年的發(fā)展，高壓變頻器已經(jīng)非常成熟。

（2）在EMC模式下，設備投入運營后由乙方負責整個項目的投資建設和維護。不會增加運維人員的工作量。即使是設備備件也可以由乙方考慮。設備達到恢復期限后，將與設備在一起。交給甲方。

（3）采用變頻調速，由于起動速度慢，減速速度快，相應地延長了部件的使用壽命，降低了維修成本，節(jié)省了大量的維修費用。

（4）由于速度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了運行設備與備用設備之間的計算機聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)了自動運行和相應的保護和故障報警。操作由人工改為監(jiān)控，完全實現(xiàn)無人操作，大大降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，為優(yōu)化作業(yè)提供了可靠保證。

（5）采用變頻調速后，系統(tǒng)實現(xiàn)軟啟動，電機啟動電流遠小于額定電流，啟動時間相應延長，對電網(wǎng)無重大影響，造成機械損傷起動機械扭矩減小，電機有效延長。生活。

4.節(jié)能改造實踐

根據(jù)鋼鐵燒結機除塵風機的實際運行情況和調查情況，經(jīng)過科學，經(jīng)濟的論證，對360m2燒結機的除塵風機進行了節(jié)能改造和改造。改造主要涉及在線煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，高壓變頻系統(tǒng)主回路控制方案，高壓變頻器配置參數(shù)，變頻器系統(tǒng)控制方案，現(xiàn)場施工方案和散熱方案等。

4.1高壓變頻系統(tǒng)主回路控制一拖一自動方案：

它由三個高壓真空接觸器KM41至KM43和兩個高壓隔離開關QS41和QS42組成。KM41，KM42和KM43不能同時關閉以實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。在變頻器運行期間，KM41和KM42閉合，KM43斷開。工頻運行時，KM43閉合，KM41和KM42斷開。1主電路采用真空接觸器實現(xiàn)斷開，隔離開關實現(xiàn)維護隔離。2輸入端安裝高壓帶電顯示裝置。3個額外的輸入和輸出端子；分別為KM41，KM42，KM43的頻率，頻率狀態(tài)指標。高壓開關QF，電機M是現(xiàn)場的原裝設備。這種方案的優(yōu)點是，當檢查和修理變頻器時，有一個明確的切點確保人身安全。同時，負載可以手動放入電網(wǎng)。

4.2在線煙塵監(jiān)測控制系統(tǒng)

島津NSA-3080氣體分析儀在除塵器和排煙口入口處的煙氣在線檢測裝置根據(jù)在線檢測裝置檢測煙氣含量和設定值（進口設定值為1500mg/m3；定值：20mg/m3）與動力調節(jié)電動機的電源頻率相比，以控制除塵風機的氣流，氣壓等參數(shù)，使排氣煙囪廢氣排放達到設定值，所以以達到環(huán)保要求。

采用先進實用的技術電荷傳感技術，粉塵檢測靈敏度高，線性度好。探頭污染灰塵后，不會影響測量靈敏度，并且無需維護和清潔。標準二線制4？20mA電流輸出，抗干擾能力強，易于遠距離信號傳輸，對信號傳輸線無特殊要求，輸出電流與粉塵濃度呈線性關系，便于后續(xù)的PLC數(shù)據(jù)處理。安裝和使用與雙線壓力變送器完全相同。現(xiàn)場工程技術人員無需任何特殊培訓即可正確使用。安裝方便可靠。集成接線盒內(nèi)置接線盒的4至20mA電流輸出與灰塵感應探頭電氣隔離，以實現(xiàn)安全的信號傳輸。URA-208現(xiàn)場監(jiān)測傳感器安裝在管道直徑超過閥門與彎管間距離五倍的位置。安裝水平管道時，不得安裝在底部。打開干凈煤氣管道（開口尺寸Φ28mm）管路中的孔，將固定傳感器的接口端焊接到直管段長水平管道的頂部，以便在線監(jiān)測煙塵含量。

5.現(xiàn)場施工方案

5.1安裝環(huán)境為了保證調速裝置能長期穩(wěn)定和可靠地運行，

變頻器安裝環(huán)境要求如下：①變頻器啟動時，環(huán)境溫度應>0℃，不結露，最高環(huán)境溫度為40℃，溫度變化應為應≤5°C/h。如果環(huán)境溫度超過允許值，請考慮使用空水冷卻裝置。一般來說，希望將調速器周圍的環(huán)境溫度控制在25°C左右。②環(huán)境濕度要求<95%（20°C）。相對濕度的變化率不超過每小時5%。同時，避免冷凝。否則，應安裝除濕設備。③調速裝置不能安裝在有大量灰塵，腐蝕性或爆炸性氣體，導電塵埃及其他空氣污染的環(huán)境中，并且需要為專用房間提供裝飾精良的調速裝置。

5.2柜體安裝

在安裝逆變器設備時，應考慮通風散熱和操作空間的需要。整個裝置背面到墻面的距離不應小于800mm，裝置頂部與屋頂之間的距離應不小于1500mm，裝置正面與墻面的距離不應小于1500mm不得小于2000mm。設備的一面必須與墻壁分開。保持不小于1000mm的距離，便于安裝和維護。所有機柜應牢固地安裝在底座上并可靠地連接到工廠地板上。接地端PE也應連接到工廠車間。機柜應該作為一個整體相互連接。在安裝過程中，為防止速度控制裝置受到?jīng)_擊和晃動，所有機柜不得顛倒，傾斜角度不得超過30°。

5.3散熱方案

目前常見的解決辦法主要有：①風道開放式冷卻（圖1）。安裝風罩收集變頻器排出的熱風，通過風道將熱風直接排放到變頻器安裝的環(huán)境以外。②空調式密閉冷卻。在安裝變頻器的房間內(nèi)安裝空調，利用空調將環(huán)境溫度降下來。③空-水冷密閉冷卻。安裝空水冷卻器，其作用與空調類似，優(yōu)點是可以利用現(xiàn)場已有的資源（現(xiàn)場的冷卻水），實現(xiàn)變頻器熱風和冷卻水實現(xiàn)熱交換，從而實現(xiàn)降低變頻器室內(nèi)溫度的作用。

6.結束語

根據(jù)本項目實施后的效益分享情況可知，利用復合型EMC方式進行變頻節(jié)能改造，不僅可以解決能耗企業(yè)資金短缺的困難、顯著降低因技術力量不足而引起的的技術風險，而且能給節(jié)能服務公司帶來更多的EMC項目，同時雙方都獲得了可觀的節(jié)能效益，充分調動了雙方進行變頻節(jié)能改造的積極性，是一種雙贏的節(jié)能措施。于國家而言每年節(jié)約了能源成本，改善了環(huán)境問題。

參考文獻：

[1]任兆華，王君連，劉松斌，等.除塵風機的高壓變頻節(jié)能改造[J].冶金自動化，2017，35（1）：65-68.