鍋爐風機節能方案

2022-05-27 05:03:02 字數 2584 閱讀 5272

一、在提倡環保與節能國際前提下,眾多廠家的鍋爐風機都在運用風門的開度來調節其風量,用風門檔板調節風量時,風機長期工作在額定轉速下,不可避免其風量(或能量)有相當部分會損失在檔板上,存在著能耗較大、裝置損壞率高、維修難度

大等特點。如採用變頻調速實施對該系統的改造,可發揮該系統的節能潛力。

由於電機軸功率與轉速的三次方成正比的關係可知,轉速若降低一些,風機軸功率則成三次方關係下降,即風機所損耗的電能大大下降。

在交流調速中,根據交流電機的調速公式,電機轉速n=60f(1-s)/p可把調速方式分為三大類:

1.改變電動的轉差率s。

2.改變電動機的極對數p。

3.改變電源的頻率f。

以上三者均可調速,但改變電機的極對數相當困難,並且不能實現無級調速,改變電機的轉差率會帶來較大的轉差損耗,使效益值降低,而且調速範圍也受限制.只有改變電源頻率的方法,從高速到低速都可保持高效率、寬範圍和高精度的調速效能;因此交流調速以變頻調速器最為可行。

二、節能理論分析

由流體力學原理知,風機的風量q與轉速n成正比,風壓h與轉速n的平方成正比,所消耗的功率p等於風量q與風壓h之積(即功率與轉速的立方成正比,)具體關係表示式:

即q=k1n;h=k2n;p=q×h=k1k2n

其中k1,k2,k3——是比例係數

當用檔板的開度來控制風量大小時,管阻檔板阻曲線與功率p變化,由曲線1到曲線路,風量減少了,而功率卻沒有減少多少。而通過改變轉速n來調節風量情況就不同了。調節轉速時h-q曲線由曲線1到曲線2,檔板開度100%時,管阻曲線不變,功率節省了很多。

節省量,其中n1為調節前轉速,n2為調節後轉速。

從風機使用的一般性經驗我們可以知道:工頻狀態下用風門(風閥)調節風量的風機在使用過程中的負荷是在50%~100%之間波動;負荷越小風門(風閥)的節流損失就越大,風機電機的空載損耗就顯得更加突出,風機效率也就越低;而改為變頻調節方式(即電機改變供電頻率的方式)就幾乎不存在風門的節流損失和風機電機的空載損耗,同時變頻裝置採用軟啟動方式也不存在啟動衝擊電流,對於短路容量有限的廠用電系統也可提高其安全係數。

改造方案:

根據風機配置特作如下變頻改造方案:

1)在250kw引風機上裝設工頻系統;

2)設定遠端控制和就地控制兩種方式;

3)設定一套變頻控制系統;

三、節能效果及綜合效益分析

根據貴廠鍋爐引風機是250kw,改造前風機工頻執行電流為350a,改造後風機執行頻率在30~40hz,按節能20%計算,執行電流平均為280a左右,執行時間每天工作24小時,每月工作30天,引風機用電量計算如下:

w前=1.73(△i×u)×24×30÷1000w後=1.73(△i×u)×24×30÷1000

=1.73×350×380×24×30÷10001.73×280×380×24×30÷1000

=165664(度132531(度)

每月節省電量=w前-w後

165664-132531

=33133(度)

按每度0.6元計算,則每月可節省電費33133×0.6=19879(元)。

根據貴廠鍋爐一次風機是200kw,改造前風機工頻執行電流為250a,改造後風機執行頻率在30~40hz,按節能20%計算,執行電流平均為200a左右,執行時間每天工作24小時,每月工作30天,一次風機用電量計算如下:

w前=1.73(△i×u)×24×30÷1000 w後=1.73(△i×u)×24×30÷1000

=1.73×250×380×24×30÷10001.73×200×380×24×30÷1000

=118332(度94665(度)

每月節省電量=w前-w後

118332-94665

=23667(度)

按每度0.6元計算,則每月可節省電費23667×0.6=14200(元)。

根據貴廠鍋爐二次風機是55kw,改造前風機工頻執行電流為80a,改造後風機執行頻率在30~40hz,按節能20%計算,執行電流平均為65a左右,執行時間每天工作24小時,每月工作30天,二次風機用電量計算如下:

w前=1.73(△i×u)×24×30÷1000 w後=1.73(△i×u)×24×30÷1000

=1.73×80×380×24×30÷10001.73×65×380×24×30÷1000

=37866(度30766(度)

每月節省電量=w前-w後

37866-30766

=7100(度)

按每度0.6元計算,則每月可節省電費7100×0.6=4260(元)。

每月引風機,一次風機,二次風機可節省電費為:

19879+14200+4260=38339(元)

四、投資**年限

該系統變頻改造總投資30餘萬元,每年收益45.6萬元。所以該專案投資**年限大概十個月左右;同時提高了生產效率,降低了生產成本,效益十分顯著。

誠然,節能是變頻改造帶來的一大好處,但並不是唯一的,風機變頻改造後,還有以下優點:

(1)電機實現軟啟動,對電機、電網的衝擊大為減小。

(2)延長了裝置的使用壽命,減少裝置的維修量和維護費用。

(3)進一步完善了保護功能,如過熱保護、過電流、過電壓、短路缺相保護等功能。

(4)操作簡單方便,執行平穩,安全。

(5)保持原作系統不變,可作備用系統使用。

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