1存在問題
我廠循環(huán)水場有三臺冷卻塔風機,采用的控制方式是正反轉兩地全壓起動。夏季正轉運行,通過調整運行電動機臺數(shù)來調節(jié)風量,達到控制循環(huán)水溫度的目的。冬季反轉運行用以除霜。使用中存在以下問題。
1)冷卻塔風機運行時不能調節(jié)轉數(shù),只能以恒定轉數(shù)運行。不能滿足對風量進行精調的要求。
2)冷卻塔風機的電動機容量為160kW,額定電流為282A。全壓起動電流接近2000A,不僅造成低壓電氣系統(tǒng)波動,而且對機械和電氣設備的沖擊損傷嚴重,電動機和機械設備檢修次數(shù)較多。
3)如要調節(jié)風量,只能通過調整電動機臺數(shù)來進行粗調,有大部分電能被浪費掉了。
4)冷卻塔風機的電動機保護只能有短路和過負荷的常規(guī)保護,不能滿足對電動機進行全面保護的要求。
2改進方法
1)采用FRNl60P11s—4cx變頻器取代原接觸器來控制風機轉數(shù)(接線圖如附圖所示)。采用控制室/機前正反轉兩地控制,調速方式為控制室手動調速??紤]到變頻器故障檢修時不間斷風機運行,采用帶檢修旁路的變頻器柜。
2)利用變頻器的軟起動/軟停止功能替代原來的全壓起動和慣性停機。并設定最佳加速時間為15 s,最佳減速時間20 s。降低了起動電流和機械沖擊給設備帶來的破壞。
3)利用變頻器的節(jié)能功能實現(xiàn)風機節(jié)能。因為風機的風量與風機的轉數(shù)的1次方成正比,壓力與轉數(shù)的2次方成正比,而風機的軸功率與轉數(shù)的3次方成正比。假如風機的轉數(shù)降低15%,風機的耗能將降低近40%??梢姴捎米冾l器調速的節(jié)能空間巨大。
4)利用變頻器的完備的保護功能實現(xiàn)對電動機的全面保護。變頻器具有過電流、過電壓、欠電壓、電動機過載等保護功能。
3應用效果
經(jīng)過改進,冷卻塔風機已連續(xù)運行至今,節(jié)電明顯,起動電流和運行電流均明顯降低;調速簡潔實用,轉速調整靈活,數(shù)據(jù)記錄準確;實現(xiàn)了軟起動/軟停止,調速平滑、穩(wěn)定.降低了對低壓系統(tǒng)的沖擊,延長了設備使用壽命。
4經(jīng)濟效益
(1)直接經(jīng)濟效益
冷卻塔風機經(jīng)過變頻改造后,各項運行數(shù)據(jù)記錄如附表所示。
變頻改造后運行的頻率在35~45 Hz區(qū)間,按照年平均運行40Hz汁算,改造后的風機按年運行320天計算,三臺風機運行年耗電l 359 360 kW-h,單位電費0.4元/kW.h,年電費是54.37萬元。
變頻改造前電動機的運行電流為189 A,運行消耗功率為112 kW,三臺電動機年運行耗電2 580 480kW.h,單位電費0.4元/kW.h,年電費是103.22萬元。
可見,變頻改造后運轉節(jié)電效果每年節(jié)約電費48.85萬元,減去改造投資費用54萬元,投資改造后一年零兩個月即基本收回投資。以后每年節(jié)約電費48.85萬元,間接節(jié)約電動機維修費一萬多元,并延長了電動機的使用壽命。
(2)間接經(jīng)濟效益
冷水塔風機的低故障率運行,保證了整個化工廠的三套生產(chǎn)裝置所使用的循環(huán)水的高質量。保證生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質、大負荷生產(chǎn)。
實踐證明,變頻器在循環(huán)水冷卻塔風機上的應用是企業(yè)回報率高的良好方案,也是化工廠實現(xiàn)節(jié)能的必由之路。