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河北負(fù)壓風(fēng)機價格研究引風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)電氣行業(yè)發(fā)展路遇七
【關(guān)鍵詞】技術(shù),節(jié)能,研究,變頻,風(fēng)機,接觸,調(diào)節(jié),功率,轉(zhuǎn)速,電機,
高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是一種主要用于交流電動機的變頻調(diào)速技術(shù),其技術(shù)和性能勝過其它任何一種調(diào)速方式(如降壓調(diào)速、變極調(diào)速等。315KW引風(fēng)機日常運行風(fēng)量調(diào)節(jié)為入口擋板調(diào)節(jié)方式,入口擋板開度最大不到70%左右,該方式不能及時調(diào)節(jié),運行效率低,節(jié)流損失大,電機啟動時會產(chǎn)生5～7倍的沖擊電流,對電機造成損害。為此,采用變頻調(diào)節(jié)方式對風(fēng)機工程進行改造,將1#引風(fēng)機改為變頻驅(qū)動,風(fēng)量由手動給定4～20mA信號調(diào)節(jié),以減少溢流和節(jié)流損失,提高工程運行的經(jīng)濟性。
一、引風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)
(1)節(jié)能原理。當(dāng)采用變頻調(diào)速時,可以按需要升降電機轉(zhuǎn)速,改變風(fēng)機的性能曲線,使風(fēng)機的額定參數(shù)滿足工藝要求,根據(jù)風(fēng)機的相似定律,變速前后風(fēng)量、風(fēng)壓、功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為:Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=(N1/N2)2;P1/P2=(N1/N2)3
式中:Q1、H1、P1—風(fēng)機在N1轉(zhuǎn)速時的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率;Q2、H2、P2—風(fēng)機在N2轉(zhuǎn)速時相似工況下的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率。
假如轉(zhuǎn)速降低一半,即:N2/N1=1/2,則P2/P1=1/8,可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達到節(jié)能的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速由N1降為N2時,風(fēng)機的額定工作參數(shù)Q、H、P都降低了。也就是說當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時,額定工作參數(shù)相應(yīng)降低,但效率不會降低,有時甚至?xí)岣�。因此在滿足操作要求的前提下,風(fēng)機仍能在同樣甚至更高的效率下工作。降低了轉(zhuǎn)速,風(fēng)量就不再用關(guān)小風(fēng)門來控制,風(fēng)門始終處于全開狀態(tài),避免了由于關(guān)小風(fēng)門引起的風(fēng)力損失增加,也就避免了總效率的下降,確保了能源的充分利用。當(dāng)采用變頻調(diào)速時,50Hz滿載時功率因數(shù)為接近1,工作電流比電機額定電流值要低,這是由于變頻裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用,可以為電網(wǎng)節(jié)約容量20%左右。
(2)擋板控制。擋板調(diào)節(jié)就是利用改變管道閥門的開度,來調(diào)節(jié)風(fēng)機的流量。擋板調(diào)節(jié)時,風(fēng)機的功率基本不變,風(fēng)機的性能曲線不變,而管道阻力特性曲線發(fā)生變化,風(fēng)機的性能曲線與新的管道阻力特性曲線的交點處就是新的工作點。(見圖1)
(3)變頻控制。變頻調(diào)節(jié)就是利用改變性能曲線方法來改變工作點,變速調(diào)節(jié)中沒有附加阻力,是比較理想的一種調(diào)節(jié)方法。通過變頻器改變電源的工作頻率,從而實現(xiàn)對交流電機的無級調(diào)速。風(fēng)機采用變速調(diào)節(jié)時,其效率幾乎不變,流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化,而軸功率按三次方規(guī)律變化。同時采用變頻調(diào)節(jié),可以降低泵和風(fēng)機的噪聲,減輕磨損,延長使用壽命。(見圖2)。
二、節(jié)能分析計算
(1)變頻調(diào)速工程回路。見圖3。6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM1到高壓變頻調(diào)速裝置,變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM5送至電動機1;或6KV電源經(jīng)變頻裝置輸入接觸器KM2到高壓變頻調(diào)速裝置,變頻裝置輸出經(jīng)出線接觸器KM6送至電動機2;6KV電源還可以經(jīng)旁路接觸器KM3和KM4直接起動電動機1和電動機2。
(2)互鎖。接觸器KM1和KM2互相閉鎖,即KM1和KM2不能同時閉合;接觸器KM5和接觸器KM6互相閉鎖,即KM5和KM6不能同時閉合;接觸器KM5和接觸器KM3互相閉鎖,即KM5和KM3不能同時閉合;接觸器KM6和接觸器KM4互相閉鎖,即KM6和KM4不能同時閉合;接觸器KM1和接觸器KM6互相閉鎖,即KM1和KM6不能同時閉合;接觸器KM2和接觸器KM5互相閉鎖,即KM2和KM5不能同時閉合;
(3)節(jié)能效果分析計算。由于在運行過程中,爐側(cè)需根據(jù)機組負(fù)荷變化的要求調(diào)整風(fēng)機完成過程控制量的調(diào)節(jié),且風(fēng)機運行性能指標(biāo)一致,可以對引風(fēng)機運行數(shù)據(jù)分別合并處理,并且采用流量百分比和擋板開度之間關(guān)系的變化趨勢曲線對引風(fēng)機的變頻功耗進行計算。Pd:電動機功率;U:電動機輸入電壓6kV;I:電動機輸入電流28 A;COSφ:功率因數(shù)0.85。計算公式:Pd=1.732×U×I×COSφ;①單臺工頻功耗計算。Pd=1.732×6×28×0.85=247.33(kW)(包含管道縮口及擋板節(jié)流損失)。②單臺變頻功耗計算。根據(jù)流體力學(xué)原理,風(fēng)機風(fēng)量與電機轉(zhuǎn)速及電機功率存在一定的關(guān)系:Q1/Q2=n1/n2;H1/H2=(n1/n2)2;P1/P2=(n1/n2)3。其中:Q1實際流量,Q2額定流量,Q為風(fēng)量;H為風(fēng)壓;P為電機軸功率;n為電機轉(zhuǎn)速;將現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)代入P1/P2=( Q1/Q2)3,得(85000/188730)3=P1/315,p1=28.67KW;變頻器網(wǎng)側(cè)功耗Pb=P1/ηb=28.67/0.92=31.16KW;單臺計算節(jié)電率:(ΔP/ Pd)*100%=(247.33-31.16/247.33)=87%;單臺實現(xiàn)節(jié)電率:變頻運行時電動機平均電流Ig為12A。1-(Ib/Is)*100%=1-(12/28)=57%;變頻改造后的效益:年節(jié)約電量=引風(fēng)機臺數(shù)*單臺變頻節(jié)電率*單臺工頻功率*年運行小時=57%*247.33*5400=761281.74(KWh)。按工廠0.5717元/kWh計算,每年可節(jié)約電費761281.74*0.5717=435224.7元
三、結(jié)束語
高壓變頻裝置在二甲醇引風(fēng)機上的應(yīng)用,可實現(xiàn)電機軟啟動,延長電機使用壽命,引風(fēng)機擋板全開,減少風(fēng)道振動與磨損。2009年對一甲醇轉(zhuǎn)化250KW引風(fēng)機安裝高壓變頻調(diào)速工程后,目前設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況良好,年可節(jié)約電能34萬元,節(jié)能效果明顯。
參考文獻:
[1] 吳忠智 黃立培.調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南[M].機械工業(yè)出版社,2001.
改革開放以來，我國電氣裝備制造業(yè)取得了巨大成就，為電力、冶金、石化、交通等行業(yè)，以及重大基礎(chǔ)設(shè)施提供了大量發(fā)電、輸電、供配電和工業(yè)用電裝備等，為國民經(jīng)濟發(fā)展，做出了重要貢獻。電力建設(shè)有力地支持了國民經(jīng)濟的快速健康發(fā)展。
近幾年來，我國電力工業(yè)超常規(guī)發(fā)展，每年裝機容量超過6000萬千瓦，30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界火電機組成為我國電網(wǎng)的主力機組。目前，我國30萬千瓦、60萬千瓦的火力發(fā)電機組，70萬千瓦的水力發(fā)電機組，在國際招標(biāo)中中標(biāo)成功率大于90%以上。
我認(rèn)為，這幾年電力工業(yè)之所以能飛速發(fā)展，其重要原因是，為中國電力市場提供的火力發(fā)電設(shè)備主要立足于國內(nèi)生產(chǎn)。這一觀點得到國內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認(rèn)同。今天電氣制造企業(yè)的國內(nèi)用戶率已達到75%以上。
我國的哈爾濱、上海、東方等發(fā)電設(shè)備行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，其產(chǎn)品的性能價格比很有優(yōu)勢。我接觸到的美國通用電氣公司、法國阿爾斯通公司及日本三菱重工、日立、東芝等公司駐中國的首席代表，他們也承認(rèn)這種觀點的正確性。他們都表示，中國通過引進、消化、吸收、優(yōu)化、再創(chuàng)新，現(xiàn)在生產(chǎn)出的30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界火電機組，以及60萬千瓦的超臨界火電機組，技術(shù)成熟，已形成規(guī)�；a(chǎn)，在性能上已接近或已經(jīng)達到國際水平，在價格上也占盡優(yōu)勢，實在無法競爭。
當(dāng)年，三峽工程左岸的14臺/70萬千瓦混流式水輪發(fā)電機組是以外方為主，中方承擔(dān)分包任務(wù)。通過引進、消化、吸收、優(yōu)化、再創(chuàng)新的過程之后，右岸12臺機組則是通過國際公平、公開、公正競標(biāo)，形成了以中方為主，中方承擔(dān)了大部分獨立承包任務(wù)。目前，中國哈爾濱電機、東方電機企業(yè)在轉(zhuǎn)輪模型參數(shù)及軟件仿真工程、硬件制造上已經(jīng)掌握了核心技術(shù)�，F(xiàn)在西部開工建設(shè)的金沙江、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、小灣等大型水電站，需要提供的70萬千瓦容量的整套水電機組90%以上分別由哈爾濱電機、四川東方電機中標(biāo)。
核電站的建設(shè)，由適度發(fā)展向積極發(fā)展過渡，給電氣裝備制造業(yè)提供了極為有力的發(fā)展機遇。秦山一期、二期和出口巴基斯坦核電站的成功運行，證明我國具備自主設(shè)計、自主制造大型核電站的能力。核電站設(shè)備國產(chǎn)化率由初期的50%提高到70%以上。
除此之外的其他產(chǎn)品，如超高壓輸變電設(shè)備、中壓供配電設(shè)備等相當(dāng)部分的產(chǎn)品，基本都可以立足于國內(nèi)制造。由于提供設(shè)備立足國內(nèi)，我國電氣裝備制造業(yè)的能力和水平有了較大提高，形成較為完整的電氣工業(yè)制造體系。這些成就有目共睹。在總結(jié)經(jīng)驗、肯定成績的同時，需要保持清醒的頭腦，冷靜地思考一下，反思一下，有沒有問題，問題在哪里，差距在哪里，我認(rèn)為有以下七個方面值得注意。
更新裝備是關(guān)鍵
電力工業(yè)近三年來連續(xù)超常規(guī)發(fā)展，2005年企業(yè)生產(chǎn)量達到8600萬千瓦，裝機容量接近7000萬千瓦。專家們預(yù)測，估計到2008年電力供需矛盾就會得到緩和，大體平衡。換句話說，2008年開始，哈爾濱、上海、東方三個動力基地，就不可能每年生產(chǎn)量超過2000萬千瓦。實際上按2005年產(chǎn)量分析，其中30%~40%的加工量是依賴國外發(fā)電設(shè)備制造廠家來加工分包完成的，國內(nèi)制造能力大約在4500萬~5000萬千瓦之間。這樣的能力到2008年以后，我認(rèn)為基本可以滿足電力工業(yè)發(fā)展的需求。這就提請各制造廠家，下一步工廠改造主要重點是在工藝創(chuàng)新———更新裝備上加大投入，而不是再花巨資去大規(guī)模建設(shè)廠房，換句話說，就是要用優(yōu)良裝備生產(chǎn)出高性能、高可靠性的產(chǎn)品。
積極拓展國際市場我們的工廠要面向兩個市場，即國內(nèi)市場和國際市場。也就是說，生產(chǎn)的產(chǎn)品，既要滿足國內(nèi)電力市場的需求，還要面向世界市場———立足國內(nèi)，走向世界。近幾年來，有的工廠十分注意這個問題，下大力氣開拓國際市場，用積極的態(tài)度爭取在國際招標(biāo)中中標(biāo)。去年山東電力建設(shè)集團用總承包的方式在印度項目國際招標(biāo)中贏得9臺13.5萬千瓦火電機組中標(biāo)交鑰匙工程，合計6億多美元。天威、沈陽、西安變壓器有限公司的領(lǐng)導(dǎo)在承攬國際項目中，遇到生產(chǎn)能力矛盾時，寧可放棄國內(nèi)技術(shù)上一般變壓器的任務(wù)，也要下狠心，以合理的價格拿下出口大容量變壓器的訂單。去年這三家公司研制出容量最大的變壓器出口到美國，經(jīng)過半年多運行實踐證明，其產(chǎn)品性能優(yōu)良，運行可靠，且后續(xù)項目不斷增加。
質(zhì)量控制貫穿始終
始終要把質(zhì)量放在第一位。質(zhì)量控制，質(zhì)量保證，是在生產(chǎn)過程中來進行的，始終貫穿于生產(chǎn)全過程。加工零件到哪里，質(zhì)量控制就到哪里；零件到哪里，質(zhì)量控制卡就到哪里。
現(xiàn)在，我國電力工業(yè)處在發(fā)展大電廠、大容量、高參數(shù)、超高壓、高可靠性、高度自動化的新階段。歷史的經(jīng)驗要記住，80年代初我國引進了30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界機組，承擔(dān)引進任務(wù)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、職工和電力工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、職工經(jīng)過將近10~15年時間的努力，才取得今天主要產(chǎn)品立足國內(nèi)生產(chǎn)的輝煌成果�，F(xiàn)在建設(shè)大電廠為了節(jié)約一次能源，提高一次能源的綜合利用效率，通過主蒸汽的壓力和溫度來提高鍋爐的熱效率，降低供電煤耗，這是目前世界上最先進的燃煤發(fā)電技術(shù)。今后，絕大多數(shù)的電廠將采用超臨界或超超臨界機組。因此，制造工廠必須注意，既要努力保證每個零件、每道工序過程中的質(zhì)量，做到一絲不茍，又要經(jīng)常了解收集超臨界或超超臨界機組在運行中出現(xiàn)的各種問題，掌握信息，提出對策，服務(wù)到現(xiàn)場，及時消除隱患及缺陷，保證機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)。提高可靠性，提高適應(yīng)性。
下力氣開發(fā)新能源
實行產(chǎn)品多元化，研發(fā)新能源發(fā)電設(shè)備。風(fēng)電是再生能源，不需要燃料，不污染，不占耕地，運行成本低。截至2005年全國風(fēng)力發(fā)電裝機容量已經(jīng)達到128萬千瓦，國家發(fā)改委提出了2006~2020年風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，到2010年全國風(fēng)力發(fā)電裝機容量累計將達到500萬千瓦，到2020年全國風(fēng)力發(fā)電裝機容量將累計達到3000萬千瓦。從這個數(shù)字可以看出，風(fēng)力發(fā)電前景廣闊。它是一種清潔干凈的能源。哈爾濱電機有限公司已經(jīng)制造出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機組。該機組采用直驅(qū)式變速恒頻發(fā)電機結(jié)構(gòu)，用以取代傳統(tǒng)的齒輪箱結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)品性能上處于國際領(lǐng)先水平。湘潭電機集團、株洲研究所也相繼研制出1.2兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機，并且進入商業(yè)性運行。除風(fēng)機以外，我建議其他企業(yè)可因地制宜、因廠制宜發(fā)展太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電，在節(jié)能節(jié)電上多下些功夫。天威變壓器公司在生產(chǎn)太陽能硅極、電池組片上已經(jīng)創(chuàng)造了奇跡。
加大研發(fā)增強競爭力
我國應(yīng)發(fā)展行業(yè)內(nèi)有影響的具有國際競爭力的大型集團股份有限公司。2005年中國500家最大企業(yè)集團中，屬電氣工業(yè)領(lǐng)域的只有20家，僅占4%。這個數(shù)字和電氣工業(yè)突飛猛進的發(fā)展?fàn)顩r是不相稱的。因此，每個集團，應(yīng)集中優(yōu)勢兵力，建立工程技術(shù)中心，花兩三年時間出一批應(yīng)用科技成果。我認(rèn)為，一部分科研經(jīng)費除集團投入以外，國家財政應(yīng)給予重點傾斜政策，重點支持，重點扶植。對于這個問題，國家發(fā)改委應(yīng)相應(yīng)制定政策，不然企業(yè)是創(chuàng)新主體，只能是一句空話。
我們現(xiàn)在的問題是，新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的研發(fā)資金投入嚴(yán)重不足，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果和自主設(shè)計的產(chǎn)品數(shù)量少，電氣工業(yè)的許多裝備在國際競爭中仍然處于弱勢地位。
官產(chǎn)學(xué)研結(jié)合扶植中小企業(yè)扶植中小企業(yè)，盡快提高自主創(chuàng)新能力。全國中小企業(yè)千萬家，他們在國民經(jīng)濟中發(fā)揮了十分重要的作用。德國、日本提供的經(jīng)驗證明，不要忽視中小企業(yè)的作用�，F(xiàn)在的問題是，我們國內(nèi)的大部分中小企業(yè)自主創(chuàng)新能力十分薄弱，不少工廠只能靠向研究所買圖紙來生產(chǎn)產(chǎn)品，且企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)出的產(chǎn)品中低檔居多。
從中央到地方，企業(yè)是創(chuàng)新的主體已經(jīng)逐漸形成共識。如何做到這一點，即將創(chuàng)新主體落實到企業(yè)，我個人認(rèn)為，可參照目前國內(nèi)的成熟經(jīng)驗，鼓勵官產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，政府起引導(dǎo)作用，把高校、研究所組織起來，將研究的成果轉(zhuǎn)讓給中小企業(yè)，從而形成拳頭，形成力量，迅速將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
樹立民族品牌打造民族工業(yè)
提倡制造民族品牌，為祖國爭光�，F(xiàn)在外國人看好中國市場，加速資本流動，到中國來投資，投資的目的就是要賺錢。一些地方政府為了考慮招商引資，增資擴股，增加資金，這個心情是可以理解的，總體講，符合中央繼續(xù)改革開放的政策，符合經(jīng)濟全球化的戰(zhàn)略方針，但也出現(xiàn)值得思考的一些問題。
一些地方只注意引資招商，卻不注意保護民族工業(yè)利益，樹立中華民族品牌理念。有些電氣公司的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，市場銷售興旺，這樣的企業(yè)卻硬讓外國人來控股，使外國人利用中國的品牌在市場上銷售獲利，這種現(xiàn)象我認(rèn)為不能提倡，要加以區(qū)別對待。
提高企業(yè)競爭力，就要具備競爭的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在三個方面：品牌優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、價格優(yōu)勢。國家電網(wǎng)“十一五”發(fā)展戰(zhàn)略表明，國家將要投入近萬億元用于加強城市和農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)。需求旺盛的國內(nèi)輸配電市場為國內(nèi)廠家?guī)砬八从械陌l(fā)展機遇，用戶要求制造廠家提供高可靠性、高水平的高中低壓開關(guān)設(shè)備。針對這些要求，對照我們目前生產(chǎn)的電工產(chǎn)品，不難發(fā)現(xiàn)，仍有相當(dāng)一部分產(chǎn)品能源消耗大，污染嚴(yán)重，其單位產(chǎn)值能耗遠高于國際先進水平，污染也遠高于發(fā)達國家。而且產(chǎn)品以中低檔為主，附加值不高。
特別是中低壓開關(guān)產(chǎn)品在國家電網(wǎng)建設(shè)中使用量大面廣，市場需求尤其旺盛。企業(yè)應(yīng)做好市場調(diào)研，開發(fā)智能化的電器產(chǎn)品，即所研制的產(chǎn)品要滲入計算機技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信（網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）電力電子技術(shù)等，向集約化、分散化、數(shù)字化、工程化、模塊化、
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