近年來,我廠在鍋爐鼓、引風機、白炭黑的引風機,莫諾泵,送料爐排上采用變頻調(diào)速技術(shù),節(jié)電效果都在30%以上。1998年4月,我廠煤氣發(fā)生爐羅茨鼓風機(L48×66WD-2型)成功地應用日立J300變頻器,節(jié)能增效更為顯著。

1 煤氣發(fā)生爐羅茨鼓風機工藝簡介
為了滿足燃燒爐用煤氣條件:9.8×103Pa ≤P2≤5.5×104Pa ,通過回流閥SV、放散閥ZP作調(diào)節(jié)會出現(xiàn)以下不良情況:
(1) 通過ZP閥作調(diào)節(jié),使大量煤氣被排放,浪費能源,污染空氣;
(2) 回流閥SV 的使用,使羅茨鼓風機的出口煤氣回流至入口,做大量的無用功,浪費電能;
(3) 燃燒爐突然因故不用煤氣,而羅茨鼓風機還在工作,壓力P2迅速拉高,放散閥ZP來不及反應,使脫硫液外泄并使羅茨鼓風機因出口壓力迅速增大,引起打壞葉輪、電流過大而風機故障跳停、損壞設備等故障發(fā)生;
(4) 電壓不穩(wěn)定時,風機經(jīng)常跳停;因啟動電器損壞而導致風機跳停。

2 采取的方案
采用變頻調(diào)速技術(shù)控制羅茨鼓風機,可不用啟動裝置,杜絕了因電器故障使風機跳停。
從安全角度出發(fā),采用開環(huán)手動控制變頻,改變控制室面盤操作電位器W,即可控制變頻器輸出頻率,從而控制風機轉(zhuǎn)速。同時反饋頻率F引入控制室面盤,便于操作時觀察。
(1)取消回流管,不用做大量的無用功:ZP閥只作故障放散用。通過改變變頻器輸出頻率來控制風機轉(zhuǎn)速從而控制風機出口壓力P2,減少放散浪費;機風的工作頻率在39Hz 左右,節(jié)約大量電能和燃氣。
(2)燃燒爐突然因故不用煤氣時,P2>5.5×104Pa,變頻器輸出自動降為15Hz(通過J4作用)同時放散打開,保護了羅茨鼓風機不因輸出壓力瞬間過高而損壞;采用了變頻器的模糊邏輯加、減速功能,根據(jù)電機負載和制動要求自動地計算最佳加速/減速時間,省了試機的必要并避免了出錯;故障跳停有記錄,便于查找原因。
(3)采用了變頻器的AVR功能,根據(jù)電力拖動原理,電動機的輸出轉(zhuǎn)矩與變頻器輸出電壓和頻率的關(guān)系為M∝(V/F)2 。當外部電壓突然上、下波動時,機內(nèi)CPU 會根據(jù)測得的電壓波動信號,發(fā)出頻率跟蹤信息,從而使V/F維護不變,即變頻器維持原轉(zhuǎn)矩M,保持轉(zhuǎn)矩平衡,進而避免變頻器跳闡,使電動機正常運行。
3 效果
(1) 節(jié)電 羅茨鼓風機(配電機型號為JS-116-6 380V、90kW),用變頻技術(shù)控制后,工作頻率為39Hz 左右,根據(jù)測定數(shù)據(jù)可計算機有功功率,其公式為:
未裝變頻器時測得電流=145A
投入變頻器后測得電流=94A
1.732IV cosα=1.732×145×380×0.85=81.12kW(安裝前)
=1.732×94×380×0.85=52.58kW(安裝后)
81.12-52.58 = 28.54kW,既每小時節(jié)電28.54kW,節(jié)電率為28.54÷90×100%= 31.71%,節(jié)電效益非常明顯。
根據(jù)實際測定生產(chǎn)用電,1998年3月份(30天為單位),羅茨鼓風機用電58320kWh ,平均每小時用電量為81kWh。1998年7月份(30天),羅茨鼓風機用電 36720 kWh ,平均每小時用電量51 kWh ??伤愠觯米冾l器控制風機后,其節(jié)電率為 37%,見表1。

4 結(jié) 論
(1) 由于采用了變頻技術(shù),電機實現(xiàn)軟啟動,不存在啟動電流沖擊;減少了風機出口壓力瞬間提高對風機的沖擊,從而延長了風機和其他設備的使用壽命。
(2) 投資回報快,節(jié)電、節(jié)能增效顯著,今后鍋爐供水泵、空壓機節(jié)能技改應首先把變頻調(diào)速技術(shù)考慮在內(nèi)。