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风机系统变频节能改造方案

作者:舜通智能 来源:www.sitcsys.com 发布时间:2018-02-28 热度:0

  一.系统改造背景
 
  某轧钢厂主轧机交流同步电机功率4000KW有两台,风机三用一备,风机电机75KW交流异步电机,电机控制方式是接触器直接启动,在工频下长期运行,每年运行时间在7200小时左右。
 
  电机启动时,风门关闭,启动完成后风门全部打开,风门可以电动调节,正常情况下全开工作,电机在正常运行过程中实际负荷大约是额定功率的60%左右。
 
  此种设计方式至少存在以下两个方面的问题:
 
  1.风机没有调速的功能,只具备给主轧机冷却的功能,但却浪费了大量的电能,至少从以下几方面讲就有节能的潜力可挖:
 
  (1)每年至少有100天时间环境温度在18度以下,风机只需要中档速度即可。(频率对应着25HZ左右)
 
  (2)每年至少有120天时间温度在18度到28度之间,风机也不需要那么高转速。(频率对应着35HZ左右)
 
  (3)当产线故障或者生产间隙选择主轧机电机选择低速爬行的时候,风机速度可以降到三分之一运行。(频率对应着15HZ左右)
 
  (4)当需要比较长时间等待生产的时候,风机速度可以选择低速运行。(频率对应着8HZ左右)
 
  2.接触器直接启动还存在非常大的隐患,主要表现以下两个方面:
 
  (1)交流电机直接启动时相当于短路,电机的启动电流达到额度电流的5-7倍,电流对电网冲击较大,75KW电机配置250A接触器,接触器在合闸瞬间承受的电流超过1000A,远远大于它的额定电流,供电空开此时也承受着大电流的冲击,空开和接触器的节点经常会被烧坏,导致电机单相运行而烧电机。
 
  (2)直接启动时,对机械部分冲击太大,经常会出现损坏电机接手和地脚固定机械部分。
 
  可见,系统改造已经势在必行。
 
  二.系统改造方案
 
  1.设备拓扑图
 
  
 
  2设备材料清单
 
  
 
  
 
  3. 变频器的速度给定方式
 
  变频器速度给定有如下两种方式:
 
  (1)根据主轧机电机出口风温来设定风机的转速,用风压计判断风道是否畅通。
 
  (2)固定设置5档稳定:最高速,高速,中速,低速,最低速。设定频率分别
 
  为 45HZ,35HZ,25HZ,15HZ,8HZ。
 
  根据运行经验,一般会在夏天6-9月选择最高速(45HZ)运行,在冬天12-3月份选择中速(25HZ)运行,在春天和秋天选择高速(35HZ)运行。
 
  此系统中,最终选择第二种方式控制风速,风温和风压用来报警和参与启停的连锁,而不作为速度的给定量。
 
  4. 设备改造后效果
 
  系统改造完后,以下优势非常明显:
 
  1. 启动平稳,对电网冲击小,对机械设备冲击小,延长设备检修周期。
 
  2. 运行稳定,变频器对电机的保护非常完善,故障时间大大降低。
 
  3. 用网络通讯给变频器控制信号,线路简单,维护方便。
 
  4. 系统具备本地和远传控制功能,监控维护方便。
 
  5. 变频器优化控制方式,降噪明显。
 
  6. 高效节能,投资回收快。
 
  三.实际节能效果:
 
  改造前,风机电机的运行参数如下:三项交流电机功率75KW,功率因素0.87,运行时间7200小时/年,整个风机一年的电费78万元。
 
  改造后经过一年的长周期运行,电费为54万元,节约电费24万元/年,节约比例达到30%,节能效果非常明显,两年基本可以收回投资成本。

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