化工鍋爐是各個行業日常生活、生產應用多的一種設備,而由于燃料的構成及熱負荷隨季節和需求量的變化較大。因此,鍋爐燃燒所需的空氣量和各燃燒部位也相應有較大變化,而配置給鍋爐的都按所需的較大量設計,如果控制不理想,會造成很大的能源損失,而變頻調速器恰好能滿足各方面的控制要求,從而達到理想的節能效果。
鼓風機和引風機一般都采用控制風門擋板這一耗能的控制方式,相當部分電能損失在擋板上,如果采用變頻調速器進行開環或閉環控制,來調整鼓、引風機風量,就能達到的控制狀態和節能目的,而且方便了操作。
爐排電機大部分采用多極電機或滑差電機調速,這種調速方式不能與燃燒的需求量很好的配合,控制不夠理想,會造成一定的燃料浪費,如果采用交流電機變頻調速控制,就能達到理想的控制與節能效果,不僅方便了操作,也大大減少了維修量。
蒸汽鍋爐與熱油鍋爐的水泵和導熱油泵都是固定轉速,如果根據所需壓力大小,采用壓力傳感器和變頻器配合控制水泵與油泵,使其運行在轉速,也能起到非常好的節能效果。
用偉創變頻器調速取代風門檔板及閥門控制流量,并控制給煤機,給煤量改善效果如下:
1、節省用電約30-60%,約6~9個月即回收投資。
2、提高燃燒效率,節省用煤10%左右。
3、降低排煙濃度,避免冒黑煙的環境污染罰款。
4、不必依賴有經驗的操作人員,可以數據化控制。
5、可以開環或閉環控制,也可選用RS-485通訊接口作電腦集口控制。
6、多臺鍋爐并聯運轉時控制更方便。
7、驅動電機軟起動,沒有起動的沖擊流。
本公司產品在東北、西北地區鍋爐改造已超上幾十臺,效果十分。75噸鍋爐(400KW,75KW,45KW,37KW均有成功應用)及汽車共生、造紙廠,食品廠、鍛造廠、石化、染整、化工、制藥、油脂、海產品加工等等……
二、變頻節能原理:
風機是傳送氣體的機械設備,水泵是傳送液體的機械設備,二者都是將電動機的軸功率轉變為流體的機械能的一種機械,二者的工作原理基本相同。
從流體力學原理得知,風機風量及水泵水流量與電機轉速功率相關:風機水泵的風量(流量)與風機水泵(電機)的轉速成正比,風機的風壓、水泵的揚程與風機水泵(電機)的轉速的平方成正比,風機水泵的軸功率等于風量與風壓、流量與揚程的乘積,故風機水泵的軸功率與風機水泵(電機)的轉速的二次方成正比(即風機水泵的軸功率與供電頻率的二次方成正比):
頻率f(Hz) | 轉速N% | 流量Q% | 揚程H% | 軸功率P% | 節電率 |
50 | 0.00% | ||||
45 | 90% | 90% | 81% | 72.9% | 27.10% |
40 | 80% | 80% | 64% | 51.2% | 48.80% |
35 | 70% | 70% | 49% | 34.3% | 65.70% |
30 | 60% | 60% | 36% | 21.6% | 78.40% |
25 | 50% | 50% | 25% | 12.5% | 87.5% |
根據上述原理可知改變風機水泵的轉速就可改變風機水泵的功率。
例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz,則P45/P50=453/503=0.729,即P45=0.729P50
將供電頻率由50Hz降為40Hz,則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50
三、鍋爐的變頻節能改造:
鍋爐的變頻節能改造通常是指對鍋爐風機、水泵等附機的變頻節能改造。
鍋爐風機、水泵在設計時是按較大工況來考慮的,在實際使用中有很多時間風機都需要根據實際工況進行調節,傳統的做法是用開關風門、閥門的方式進行調節,這種調節方式增大了供風、供水系統的節流損失,在啟動時還會有啟動沖擊電流,且對系統本身的調節也是階段性的,調節速度緩慢,減少損失的能力很有限,也使整個系統工作在波動狀態;而通過在鍋爐風機、水泵上加裝變頻調速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問題,可使系統工作狀態平緩穩定,并可通過變頻節能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下:
目前鍋爐風機的裝機概況:2