工控摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)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(tuán)生產(chǎn)中，電耗是成本的一個大項，而各檔高壓風(fēng)機(jī)的用電量占了全廠用電量的50%以上。因此，如何降低風(fēng)機(jī)用電量是球團(tuán)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(jī)的實際運(yùn)行工況、工藝參數(shù)進(jìn)行對比分析后認(rèn)為，風(fēng)機(jī)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(jī)10臺，設(shè)備主要參數(shù)見表1。
　　
　　風(fēng)機(jī)名稱風(fēng)機(jī)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(jī)D500-11-230000230029702902
　　
　　冷卻風(fēng)機(jī)D700-13-242000290029704402
　　
　　煤氣加壓機(jī)D250-11-215000320029702504
　　
　　除塵風(fēng)機(jī)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(yùn)行時進(jìn)口蝶閥開度均偏小，尤其助燃風(fēng)機(jī)與煤氣加壓機(jī)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(jī)進(jìn)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(jī)械損傷較大，設(shè)備維護(hù)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(yùn)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(jī)設(shè)備進(jìn)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(jī)之間增加高壓變頻器與手動旁路柜，控制柜作為電機(jī)工頻運(yùn)行時的控制柜，同時也為變頻器的進(jìn)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(hù)或者出現(xiàn)故障時，將電機(jī)投入工頻電網(wǎng)運(yùn)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(hù)整定值以保護(hù)電機(jī)為準(zhǔn)，在變頻控制時由變頻器對電機(jī)實行電氣保護(hù)而工頻時由高壓控制柜對電機(jī)實現(xiàn)保護(hù)。
　　
　　4，為確保煤氣系統(tǒng)的安全，防止因為煤氣加壓機(jī)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(jī)與助燃風(fēng)機(jī)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(hù)，提高整個工藝系統(tǒng)的安全性。
　　
　　5，煤氣加壓機(jī)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(yùn)行均一次成功，頻率50HZ運(yùn)行時風(fēng)量、風(fēng)壓與工頻運(yùn)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(yùn)行，各項運(yùn)行數(shù)據(jù)正常，改造前后各風(fēng)機(jī)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(jī)的工作特性可知，由于風(fēng)機(jī)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(dá)35%以上，全公司僅高壓風(fēng)機(jī)平均日節(jié)電量達(dá)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(jī)低速軟啟動，有效延長了電動機(jī)、風(fēng)機(jī)軸瓦的使用周期和壽命;
　　
　　3，風(fēng)機(jī)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。