工控摘要：隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源已成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸，在國家大力提倡節(jié)能減排的大環(huán)境下，企業(yè)也迫切需要解決對高能耗設(shè)備的節(jié)能改造。
　　
　　一、前言
　　　　
　　球團生產(chǎn)中，電耗是成本的一個大項，而各檔高壓風(fēng)機的用電量占了全廠用電量的50%以上。因此，如何降低風(fēng)機用電量是球團行業(yè)節(jié)能工作的重點。我公司工程技術(shù)人員分別對現(xiàn)有兩座8m2豎爐配用的10臺高壓風(fēng)機的實際運行工況、工藝參數(shù)進行對比分析后認為，風(fēng)機的系統(tǒng)設(shè)計偏大，工藝調(diào)節(jié)比較頻繁，具有較大的節(jié)能空間。
　　
　　二、系統(tǒng)現(xiàn)狀以及存在的缺點
　　
　　紹興某公司現(xiàn)有8m2豎爐兩座，擁有6kv高壓風(fēng)機10臺，設(shè)備主要參數(shù)見表1。
　　
　　風(fēng)機名稱風(fēng)機型號流量（m3/h）升壓（mmH2O）轉(zhuǎn)速（r/min）額定功率（kw）數(shù)量（臺）
　　
　　助燃風(fēng)機D500-11-230000230029702902
　　
　　冷卻風(fēng)機D700-13-242000290029704402
　　
　　煤氣加壓機D250-11-215000320029702504
　　
　　除塵風(fēng)機Y4-73-11（20D）23307035229704002
　　
　　使用過程中存在的主要缺點：
　　
　　1，原設(shè)計由于考慮到工藝參數(shù)的富裕量，設(shè)計功率偏大，實際運行時進口蝶閥開度均偏小，尤其助燃風(fēng)機與煤氣加壓機僅打開20%左右，使大量電能損失在閥門上。
　　
　　2，工藝調(diào)節(jié)屬粗放型控制，風(fēng)量和風(fēng)壓只能通過風(fēng)機進口蝶閥調(diào)節(jié)，難以實現(xiàn)控制。
　　
　　3，直接啟動對設(shè)備的機械損傷較大，設(shè)備維護保養(yǎng)成本較大。
　　
　　三、改造方案與系統(tǒng)調(diào)試
　　
　　經(jīng)過一段時間的考察論證與可行性調(diào)研，zui后決定通過運用北京合康公司的HIVERT高壓變頻技術(shù)，對現(xiàn)有高壓風(fēng)機設(shè)備進行高壓變頻節(jié)能改造，改造方案如下：
　　
　　1，保留現(xiàn)有高壓控制柜，在控制柜與電機之間增加高壓變頻器與手動旁路柜，控制柜作為電機工頻運行時的控制柜，同時也為變頻器的進線柜。手動旁路柜用于變頻與工頻的切換，在變頻系統(tǒng)維護或者出現(xiàn)故障時，將電機投入工頻電網(wǎng)運行，保證生產(chǎn)不受影響，一次接線圖見圖1。
　　
　　2，由于配電室與實際操作崗位有一定距離，所以在操作室增加現(xiàn)場控制箱，用于變頻器的控制、調(diào)節(jié)。便于操作人員及時調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。
　　
　　3，高壓控制柜的保護整定值以保護電機為準，在變頻控制時由變頻器對電機實行電氣保護而工頻時由高壓控制柜對電機實現(xiàn)保護。
　　
　　4，為確保煤氣系統(tǒng)的安全，防止因為煤氣加壓機變頻故障而發(fā)生煤氣回火甚至爆炸事故的發(fā)生，我們在煤氣加壓機與助燃風(fēng)機之間實現(xiàn)互鎖，并且在煤氣總管上安裝自動放散閥，實現(xiàn)雙重防護，提高整個工藝系統(tǒng)的安全性。
　　
　　5，煤氣加壓機為二開二備，通過旁路柜切換，實現(xiàn)一拖二，一次接線圖見圖2
　　
　　整個項目從系統(tǒng)論證到方案確定以及設(shè)備的安裝、接線、調(diào)試和zui后的使用過程都得到了合康技術(shù)人員大量的與服務(wù)，目前所安裝的6臺高壓變頻，系統(tǒng)上電試運行均一次成功，頻率50HZ運行時風(fēng)量、風(fēng)壓與工頻運行基本一致，頻率在38HZ~45HZ之間調(diào)節(jié)，就能夠滿足正常生產(chǎn)的需要，經(jīng)過72小時運行，各項運行數(shù)據(jù)正常，改造前后各風(fēng)機工藝參數(shù)對比見表2。
　　
　　四、節(jié)能分析與使用效果
　　
　　根據(jù)流體力學(xué)原理，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，所需功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。與調(diào)節(jié)風(fēng)門相比，由風(fēng)機的工作特性可知，由于風(fēng)機消耗的功率與風(fēng)壓和風(fēng)量的乘積成正比，在通過關(guān)小風(fēng)門來減少風(fēng)量時，消耗的功率雖然有所減少但不多，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在相同風(fēng)量的情況下所需的功率要下降很多。
　　
　　高壓變頻改造之后使用效果明顯，首先用電成本明顯下降，通過實測單耗對比，平均節(jié)電率達35%以上，全公司僅高壓風(fēng)機平均日節(jié)電量達到9200kwh以上，按照年作業(yè)率300天計，全年可以節(jié)電276萬kwh，兩到三年即可收回全部成本。另外，對設(shè)備的操作和使用也有積極的影響：
　　
　　1，實現(xiàn)無級調(diào)速，設(shè)備控制與調(diào)節(jié)比改造前更加方便、快捷，易操作;
　　
　　2，實現(xiàn)了電機低速軟啟動，有效延長了電動機、風(fēng)機軸瓦的使用周期和壽命;
　　
　　3，風(fēng)機噪聲明顯降低，改善了作業(yè)環(huán)境;
　　
　　4，為豎爐熱工制度的合理調(diào)節(jié)提供了便捷的可操作性，風(fēng)量調(diào)節(jié)更加方便，通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)使風(fēng)量調(diào)節(jié)曲線平滑穩(wěn)定。