风机知识您当前位置:周口市通用鼓风机有限公司 >> 新闻资讯 >> 风机知识 >> 浏览相关资讯

鼓风机变频节能分析

发布日期:2021年04月19日 信息来源:/ 点击数:

近几年,随着电子技术的飞速发展,变频调速技术得到了普遍推广及应用。同时变频技术也已从U/F比控制、电压空间矢量控制,发展到无速度传感器的直接转矩控制(DTC)。功率开关器件从GTO、GTR、IG- BTJPM,发展到IGCT,变频器的优点在各个领域应用中被充分地证实。

在工业与民用锅炉的节能控制中,也逐步引入了变频调速技术,利用该技术对锅炉辅机中的鼓(引)风机、水泵进行无级调速控制,得到了显著的节能效果。

锅炉传统控制的弊端

锅炉负荷由于存在随季节或生产的周期性变化而差异较大,工业与民用锅炉传统控制手段存在如下缺陷:

1)负荷低时,风量过大,造成空气过量,系数及排烟温度过高,使炉堂温度高热效率却低,形成二高二低现象。

2)由于辅机的转速恒定,锅炉负荷下降时,只能依靠调节管网中的风门或阀门来减少流量,此时风机或水泵本身的性能曲线虽然不变,但包括节流装置在内的整个装置效率明显下降,且辅机造成大量的电能浪费。

为克服上述缺陷,设计了燃烧自动控制系统,采用计算机控制模型和变频调速技术,达到节能的目的。

锅炉燃烧自动控制系统

3.1  送风自动调节

当入煤量发生变化时,炉堂温度与送风量有一极值关系。为了提高锅炉热效率,送风量与入炉煤量保持适当的比例,计算机控制模型中广泛采用这种自寻最佳风煤化调节规律,示意图见图1所示。K1为风煤化系数。

送风自动调节示意图

图1送风自动调节示意图

3.2  负压自动调节

炉内压力控制在微负压状态下,且能控制从炉堂到炉堂出口、对流管束、省煤器直到烟道出口的烟气速度,从而控制各段热量的分配和传热系数。图2为炉堂负压自动调节示意图。

负压自动调节示意图

图2负压自动调节示意图

变频调速的自控方式及节能理论依据

4.1  变频调速的自控方式

1)  开环控制:适用在恒速输出量不变条件下,其电路简单、费用低,示意图如图1所示。

开环控制方块图

图3开环控制方块图

2)  闭环控制:适用在变速、输出量变动条件下, 如图2所示。

闭环控制方块图

图4闭环控制方块图

闭环控制要增加传感器、调节器,投资及安装量稍大,但能提高控制精度,可达≤1%,且闭环控制较开 环控制多节电5%〜10%。在锅炉辅机(风机、水泵)中均采用闭环控制。

4.2 风机(泵)变频调速节能的依据

风机(水泵)负载转矩与转速的关系:

风机(水泵)负载转矩与转速的关系

式中:V—风机转速n时的风量;Vo—风机转速n时的风量;H―风机转速n时的全压;H0一风机转速n0时的全压;N一风机转速n时的轴功率;N。一风机转速n0时的轴功率;n一风机运行转速;n0一风机基准(额定)转速;ρ、ρ0一不同介质的密度。

若忽略介质密度ρ的影响,则风机功率Nccn3,即风机功率和转速立方成正比。同理,泵类轴功率也与其转速立方成正比。若转速n降为额定转速的70%,则功率降低到34%。

若电动机以定速运转,用挡板(阀门)调节风(流) 量的方法,改为根据所需要的风(流)量而调节转速的技术手段,会节约大量电能。鼓风机运转特性见图5所示。泵类的全扬程特性见图6所示。功率特性见图7所示。风机泵类其节电率见表1。

鼓风机的运转特性

图5鼓风机的运转特性(风量、转速一所需功率特性)

泵的全扬程一流量特性

图6泵的全扬程一流量特性

表1

表1
保护装置的软件模块框图

图4保护装置的软件模块框图

能化故障诊断、可靠性高、功能性强以及调试、维护简便和能实现集中和远程控制等优点。

微机式保护装置的研制和应用不仅提高了电力变压器运行的可靠性,同时对于实现企业供电系统运行和集中控制的自动化、智能化有着重要的意义和广阔的应用前景。

节能效果经济分析

下面以10T锅炉为例,仅对其鼓引风机进行变频调速控制。

鼓风机30kW,引风机55kW,变频器投资分别为 3万与4万元,共投资7万元。若按调速后转速为额定转速的70%,每天运行16小时,每年按300个工作日计算,每度电按0. 6元,其节约的电费、电量如表2所示。一次性多投资回收期仅为(6.3*104)/161568(年),效益特别显著。以上计算中,还未考虑去掉风门电动执行机构节省的投资、变频后使鼓引风机软起动、软停止、工作电流降低使鼓引风机电动机寿命延长等带来的经济效益,如考虑以上因素,则综合效益更加显著,投资回收期更短。

图7功率特性

功率特性

表2

表2

在平方减转矩负载(即功率Pccn3)中,特别是流体负载(风机、泵)中,推广应用变频调速技术有着显著的经济效益和广阔的前景。功率开关器件IGBT具有快速的开关特性,配以矢量控制,且装置模块化,在低压和小功率范围内,几乎取代了其它的调速装置。近期集成门控晶闸管IGCT投入使用,其性能优于GTO、 IGBT,适用于中压(3000V以上)、大功率的流体负载。在控制技术上也已发展到直接转矩控制DTC。这些技术、器件的应用,应根据具体的负载及采用的目的(是节能还是调速)来具体实施。

更多产品知识请访问周口鼓风机官网:www.zhoukoufengji.com  阿里巴巴旺铺:https://tygfj.1688.com   手机:15539485098  电话:0394-8520911   刘经理

相关阅读:

风机管网系统各元素介绍

GY4-73系列工业用离心鼓风机介绍

 

周口市通用鼓风机有限公司微信二维码

上一篇:风机管网系统各元素介绍 下一篇:离心鼓风机在焦化废水处理中的应用

 以下是对 [鼓风机变频节能分析] 的评论,总共:0条评论
在线QQ
咨询电话
扫一扫

扫一扫
获取更多快速服务

全国免费咨询热线
15539485098

版权所有:周口市通用鼓风机有限公司