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车间负压风机_转炉炼钢除尘现状及常见问题分析窑炉百科故障诊断
| 转炉炼钢除尘现状及常见问题分析 |
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| 转炉炼钢除尘现状及常见问题分析
转炉除尘工艺直接决定着国家的节能减排政策能否很好的实施。下面简单介绍我国转炉除尘的现状，国内常用工艺流程，重点是讨论几种除尘工艺的优缺点及改进建议。 一、炼钢转炉烟气特点 在转炉吹炼过程中，转炉中产生约1450℃的高温废气，主要成分是CO、O2、CO2、N2和SO2，CO含量可高达80%以上。含有大量的粉尘，含尘浓度可达150-200g／Nm3，吨钢可产生10～30kg粉尘。所以转炉烟气具有高温、有毒、易燃易爆、含尘量高等特点。同时转炉烟气又具有很高的利用价值，具有潜热、显热等大量能量，烟气中的粉尘也含有50%以上的全铁，可以循环利用。 转炉炼钢是间歇式生产，所以转炉烟气的生产也是间断的，使得烟气处理控制系统变得更加复杂。 二、目前常见处理工艺 炼钢转炉烟气除尘分为湿法和干法两大类。最具代表性的是OG湿法除尘工艺和L―T干法除尘工艺。 (一)OG湿法除尘工艺 最具代表性的是“双文程式”的工艺流程，简称OG法，目前世界上大部分转炉都采用这种方法。该流程是：转炉烟气经罩裙、Ⅰ至Ⅳ段汽化冷却烟道冷却之后，由1600℃降至800℃左右，然后进一文、二文进一步降温并除尘，再经诱引离心风机到三通切换阀，煤气合格的进入回收系统，达不到煤气回收要求的烟气进入放散塔点火排放。 OG系统根据文氏管的原理知道文氏管是靠喉口处高速气流使喷入的水二次雾化，以增大水滴的表面积，捕捉更多的粉尘，这种原理使文氏管阻损很大。因而系统存在着阻力大、用水量大、净化效果不理想的问题，造成水、电浪费的现象比较严重。并且系统经常采用的折板式水雾分离器、丝网脱水器等脱水设备效果不理想、易堵塞，造成风机故障率高；粉尘排放率超标。 “OG”流程的优点是安全可靠，系统比较简单，但存在诸多问题。主要有： 1、一文、二文需要的除尘水量很大。 2、蒸汽和湿粉尘粘结到引风机叶片，造成转子不平衡，引起风机震动损坏，故障率高，影响系统正常稳定运行。 3、系统易结垢，导致除尘能力下降，集尘效果和净化效果变差，炉口烟尘外溢、放散塔冒黄烟。 4、系统阻力大，耗电高。 5、污泥处理工序复杂且容易造成二次污染。 6、受文氏管效率影响，烟尘排放浓度偏高(为100mg／Nm3)。 (二)L―T干法除尘工艺 近年来发展起来的干法除尘工艺，是由西德鲁奇、蒂森公司联合推出的，简称LT法。工艺流程是：烟气进入汽化冷却烟道间接冷却之后，再用蒸发冷却器直接进行冷却―向通过蒸发冷却器内的烟气喷入雾化水。喷入的水量，要准确地随炼钢生产过程中产生热气流的热焓而定，将烟气冷却到150℃一200℃后，经由煤气管道引入静电除尘器进行精除尘。然后通过引风设备――轴流式鼓风机进入煤气切换站，合格的煤气经进一步冷却之后进入回收系统，不合格的煤气经放散塔点火放散。 L―T流程的优点是，不需废水处理设备和污泥脱水设备等，因此干法除尘具有水耗低、无污水处理系统、电耗低、风机运行稳定、粉尘排放浓度低(为10mg／Nm3)等诸多优点。 存在一些问题主要是： 1、干法除尘造价高、自动控制连锁多，要求自动化程度高。 2、采用的机械设备多，结构复杂，故障率高，维修时间长。 3、由于蒸发冷却使煤气中含有较高的水分，易形成结露，影响极间距离和运行电压,大型屋顶风机，还影响输灰系统设备运行寿命，为此对蒸发冷却塔水量、水压控制有严格要求。 4、蒸发冷却器壁上结垢问题还没有很好的解决。 5、泄爆频繁，影响电除尘器内部件的寿命和除尘效果。 6、除尘后煤气温度高，还必须采用专门的冷系统进行冷却后才能进煤气柜。 (三)近年出现的新工艺 1、塔文流程 塔文流程是德国Luugi.Bischoff公司开发的技术。工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集后，进入汽化冷却系统冷却，然后进入除尘塔(含RSW环缝清洗装置)，也就是将洗涤塔与环缝文氏管组合在一起成为高效除尘塔，再到脱水器脱水，然后通过诱因风机进入切换系统，或回收或放散。 该系统具有净化效率高，系统阻力小、风机能耗低、系统简单等特点。但是也存在投资高、除尘水用水量偏大、塔文结构复杂、检修清理不便的问题。 2、高效喷雾洗涤塔加环缝文氏管的工艺流程(称为新OG系统) 国内自行研制的一种新工艺，已经用于近20座100吨以上转炉，将干法除尘的一些技术移植到湿法除尘系统，对湿法除尘的一些关键设备进行了突破性的改进，形成了新的湿法除尘工艺，工艺流程为烟气通过汽化冷却烟道冷却之后，温度由1450度左右，降至800度左右，然后经过高温非金属膨胀节进入高效喷雾洗涤塔进行精除尘，再进入上行式环缝文氏管进行精除尘，然后进入漩流脱水器进行精脱水，然后通过管道进入风机加压，回收或者外排。 该流程具有以下特点： 工艺流程简化； 与传统的湿法工艺比较节省水量、降低阻力、降低电耗； 从根本上消除了除尘水排除时易裹带煤气的安全隐患； 降低了工人劳动强度； 降低了设备故障率，提高了风机运行寿命。 3、高效喷雾洗涤塔加新型RD文氏管的流程 用新型RD文氏管取代4.3所述流程中的上行式环缝文氏管，其他不变，在保证排放效果的前提下，可以使成本进一步降低。 新型文氏管具有以下优点： (1)取消了原R-D文氏管双侧水箱、喷孔、氮气捅针，使结构更加简单、制作成本更低。 (2)采用逆向雾化喷嘴，解决了原R-D文氏管喷孔堵塞、氮气捅针故障率高、维修量大，职工劳动强度高的问题。 (3)解决了原R-D文氏管双侧外喷，喷入的水成柱状，靠高速气流冲击二次雾化，导致阻力增大，并且水的雾化效果不好，净化效率较低的问题。 (4)解决了原R-D文氏管部分喷水孔堵了之后，造成喷水不均匀，一部分烟气不能与水接触，影响净化效果的问题。 (5)解决了原R-D文氏管双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩张段，收缩段一侧喷水净化效果好，扩张段一侧喷水的净化效果差的问题。提高了净化效果排放浓度在50-80mg／m3。解决了风机易积灰，影响使用寿命的问题 (6)解决了原R-D文氏管阀板易结垢卡死的问题。 (7)解决了原R-D文氏管阀板控制系统失灵后风机喘震的问题及因为阀板控制失灵或误操作关闭二文喉口导致的风机入口管道抽瘪的问题。 4、因为新型R-D文氏管直接喷入雾化水，提高了除尘水的利用率，可以节省除尘用水20% 新型R-D文氏管直接喷入雾化水，可以降低高速气流冲击水幕造成的阻力，降低阻力20% 新型R-D文氏管不用在非吹炼期自动清扫喷孔，所以不用氮气做动力源，也简化了自动控制系统，使系统更简单。新型文氏管应用于转炉除尘系统，提高烟气的净化效率，延长设备使用寿命，降低系统故障率，起到一定的节水节电作用，还节省了氮气，降低了运行费用；并且制作费用低、节省了氮气管道的投资费用；故障率低，降低了工人的劳动强度。在节能减排方面有着积极地作用。 综上所述，新的转炉湿法除尘工艺在很长的一段时间内具有推广应用的前景，尤其是现在各钢厂小型转炉纷纷扩容，除尘系统能力明显不足，一般均对系统进行彻底改造，投资大，工期长，并且污水处理也要做相应改造。如果采用半干法除尘(新OG系统)，阻力可降低3-5Kpa，可节水1／3，就可大大减少改造费用，也可降低改造工期，而不用增大风机，也不用增加除尘水供水及污水处理系统的能力。这样可以大大减少改造成本，缩短改造时间。 现在国家在节能减排和环境保护方面的工作力度不断加大，我公司转炉除尘的达标排放是目前环保工作的重点，尤其是旧区的红烟治理更是工作的难点。采用先进的“新OG”系统，不仅能够解决旧区转炉除尘效果不好的现状，而且由于其系统本身耗能少，运行成本低，维护简单，因此可以考虑在新建的转炉除尘系统上加以应用。 |
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收录时间:2011年03月31日 02:56:33 来源:未知 作者: |
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风机概况：属单轴两级压缩、增速机传动、外带耦合器的联接方式，风机进出口管道均没有膨胀节。机组的传动示意图见图1。
图1 风机传动结构示意图
机组的布置方式：主机布置在二楼的5m层，润滑油站在一楼0m层侧边布置，整个基础没有打桩基，1#、2#机组共用一个混凝土垫层。
因2#机振动相对更大，主要论述2#机的情况。
２ 故障现象
自2006年12月投产运行以来，2#风机振动就一直偏大，在机组四周5m平台可感觉到基础的振动，距机组20m左右的操作室也能明显感觉到振动，机组其他参数正常，风机两个轴承均设有振动检测，每个轴承有两个测振点，呈90°角布置，设置的振动报警值为70μm，振动停机值为90μm，振动信号引入DCS系统显示。初次运行DCS显示振动值便达到130μm，机组被迫停机，之后对转子进行了动平衡校正，但机组仍然运行不了几天。风机、电机、增速机等各个系统均有较大的振动，同时风机轴承、电机轴承及耦合器等交替出现故障，其中一次电机轴承振动最大达到281μm，通过便携式测振仪进行频谱图分析发现电机轴承出现故障。拆开发现电机前后轴承均已损坏，更换检修，但只是振动有所减小，机组其他各组件经过几次维修或更换备件，风机系统振动仍然很大，风机在投运之后的320天中只勉强运行了19天。
2007年10月用便携式测振仪对机组各部位进行了振动检测，风机因振动高不能提速，转速只有1764r/min，电机转速2985r/min，测点布置见图2。其中001、002、003、004为轴承位，005、006、007、008、009、010分别为电机和风机地脚螺栓测点。
地脚螺栓按图3测量。综合以上数据及频谱图分析，机组振动具有以下特征：
（1）风机径向振动值较大，轴向振动也偏大；
（2）风机转频f10=1764/60=29.4，从风机垂直、水平方向的频谱图来看，振动具有倍频特征，其中1倍频和2倍频谐波具有较大峰值，其他高频成分较少；
（3）电机转频f20=2985/60=49.75，从频谱图看，电机轴承振动也呈倍频特征，但有很多高频成分，2倍频所占比重也大；
（4）电机地脚螺栓测点007、008的振动值明显高于测点005、006的振动值,湿帘空调，振动从螺栓顶部P1往基础方向P3有逐渐增大之势，而且在底座与基础之间（P2与P3）出现了振动突然加大的情况；
（5）风机地脚螺栓振动值比较均匀，且明显小于电机地脚螺栓振动值；
（6）从运行情况来看，机组振动随转速的升高而加大。
３ 振动原因分析
从风机轴承振动频谱图上看，虽然1倍频和2倍频分量较重，但其他高频成分较少，而且轴承温度均衡，故判断风机轴承没有故障；通过风机地脚螺栓振动数据分析看，风机地脚螺栓没有松动或接触不良等故障。
通过以上现象及特征进行分析，可以判断机组振动有以下原因。
（1）风机转子不平衡是振动原因之一。风机轴承振动在径向方向反映最大，且振动值随转速的升高而加大，频谱分析发现1倍频分量较重，这是明显的风机转子不平衡造成的[1] 。而风机转子不平衡主要是因为输送的介质是焦化煤气，含焦油成分比较多，在停机状态下，尽管对转子进行了盘车，但蒸汽对叶轮上焦油的冲刷形成的液滴不均匀，导致了转子不平衡，可是在这之前的检修也曾经对风机转子做过动平衡校正，却只降低了振动，而没有从根本上解决机组振动问题，因此风机转子动不平衡只是振动原因之一。
（2）系统的对中不良也是引起整个系统振动的主要原因之一。从整个风机系统来看，风机、耦合器和电机交替或同时频繁出现故障，而且风机和电机频谱图上2倍频分量均较大，故不容忽视，这是整个系统对中不良引起的。
（3）电机刚性底座下的垫铁有松动或接触不良现象也是引起振动的主要原因。尤其是靠测点007和008边的垫铁安装不密实，有松动。
4 处理措施
（1）对风机转子和电机转子分别进行了动平衡校正。校正时发现风机转子初始不平衡量达29538g·mm（标准是1076g·mm），电机不平衡量偏移较小，这与前面的判断相符，校正后不平衡量均在要求范围内。
（2）重新浇注耦合器和电机的二次灌浆层。在打掉原始二次灌浆层后发现电机钢底座下的垫铁各层接触不良，垫铁之间有缝隙，接触面也不平，以测点007、008边的垫铁为甚，验证了前面的分析，对各组垫铁进行打磨处理，并重新调整，保证每组垫铁与垫铁之间、垫铁与底座之间都处在紧密接触状态。在浇灌二次层时确保浇灌密实，不允许有漏浆现象。
（3）重新调整机组各部件之间的对中。在调整时发现每个部件的对中情况都不好，风机机壳和转子均处于轴向倾斜状态，倾斜量达0.70mm，风机与增速机之间同心度偏移量达0.20mm。耦合器与增速机之间、耦合器与电机之间的同心偏移量也不同程度超过规定值2.5倍以上，对此，均重新进行了调整。
（4）检查各部轴承均未发现损坏情况，这与前面的振动特性分析相符，对各部轴承只作简单的抛光和研点处理，各轴承间隙也都在要求范围内。
5 运行效果
机组经过以上处理后，于2007年10月15日进行系统试车，站在风机四周明显感觉到振动大大减小，从DCS控制系统上看风机振动位移值稳定在18～22μm之间，机组进入喘振区时，振动值也只有25μm，当转速稳定在3715r/min时，在原来的测点处用便携式测振仪进行测量，各振动值见表3和表4。
表3 检修后机组轴承振动值
测点
垂直向/μm
径向/μm
轴向/μm
001
11.76
21.25
13.36
002
7.15
15.35
7.31
003
31.20
11.55
22.61
004
此测点因有风扇外壳罩，不便测量，故无数据
注：轴承位测点布置在轴承外壳上
表4 检修后地脚螺栓各部位振动值
测点
P1/μm
P2/μm
P3/μm
005
24.04
23.28
22.63
006
23.54
22.99
22.06
007
27.62
27.56
28.05
008
26.83
26.69
27.21
009
5.210
5.681
6.985
010
5.832
7.485
8.790
从以上数据看出机组振动已大大减少，其中风机轴承振动比检修前降低了42%，电机基础振动比检修前降低了29%。
之后一直保持连续运行，机组未出现异常，至此，一起因振动导致机组频繁故障的隐患已解除。
6 经验与教训
对1#风机也进行了调整和处理，但风机端同心度偏差很大，受风机导向键的限制，在目前的基础上很难调整，风机与增速机的同心度偏移量仍有0.16mm，而且风机4个机脚存在不平现象，至于导致此种现象是风机机壳变形还是管道安装应力引起的目前尚不清楚，1#风机因为以上的原因目前振动值在0.40～0.55μm，状况远不及2#风机。
从这两起风机振动的分析与处理来看，对于鼓风机来讲，初次安装非常重要，除保证机组的各项参数在标准值以内外，还要保证管道拼装时不能强行对接，尽量使管道与管道之间、管道与机组之间采用自然对接，以消除应力；对于隐蔽项目，比如垫铁的安装千万不能轻视，如果中间有哪一个环节未做好，都会影响风机的运行，而且对分析问题带来难度。
机组的振动是复杂的，其原因也是各种各样的，在分析问题的时候不能单纯地从测量数据进行，要结合设备的性能和特征从多方面考虑，在进行数据分析时要结合振动频谱特征进行分析，同时对机组的振动检测需要有连续性，不能单凭一次数据而加以判断，还要根据趋势的变化进行判断[2] 。
设备故障诊断技术的应用可以及时发现设备故障的早期征兆，据此判断故障可能的发展过程，预防和减少恶性事故的出现，消除故障隐患，变被动维修为主动维修。通过此技术的应用可以查明故障根源，进行一切基于可靠性的精确维修，从而减少盲目和剩余维修[3]。目前我公司设备故障诊断技术的应用尚处于初级阶段，仅靠仪器的检测数据来判定设备故障是片面的，要加上平常对设备的了解等经验积累，才能对设备故障有一个比较合理的诊断，设备故障诊断技术还有待进一步提高。
我国的电动机用电量占全国发电量的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量，应用变频器节电率为20％～50％，而且通常在设计中，用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多，存在"大马拉小车"的现象，效率低下，造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显着。
采用变频器驱动具有很高的节能空间。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式，中国国家能源法第29条第二款也明确规定风机泵类负载应该采用电力电子调速。
变频调速节能装置的节能原理
1、变频节能
由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。
2、功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0,玻璃钢屋顶风机.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
3、软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于（４-7）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
1.上海机电设备招标公司（以下简称：招标机构）受上海氯碱化工股份有限公司以下简称：招标人）委托，对其下述货物和服务采购进行国内公开招标。现邀请合格投标人就氯化聚氯乙烯（CPVC）项目的下列货物和服务提交密封投标：尾气引风机2台。
（1）技术要求：见本招标文件第八章货物一览表及技术规格
（3）交货时间和地点：2010年12月31日，上海市龙吴路4747号
2.本次招标的合格投标人应满足的资格要求：符合国家法律法规的独立法人单位。具有CPVC行业业绩。
3.有意愿的潜在投标人可在招标机构得到进一步的信息和查阅招标文件。
4.有意愿的潜在投标人可自即日起每日（节假日除外）至2010年11月8日16：30时止（北京时间），在上海市长寿路285号19楼招标六处（购买招标文件地点）购买招标文件。本招标文件每套售价：300.00元人民币，如需邮购另加邮资50.00元人民币，标书售出后不退。
5.所有潜在投标人的投标文件应于2010年11月22日13：30时（北京时间）之前递交到上海市长寿路285号19楼招标六处（投标文件送达地点），招标机构恕不接收迟于上述投标截止时间递交的投标文件。
6.本次招标定于2010年11月22日13：30时（北京时间），在上海市长寿路285号19楼招标六处进行公开开标。届时请投标人的法定代表人或其授权代表出席开标会，并携带出席人的身份证和法定代表人授权委托书。
如上述日程安排发生变更，以招标机构发出的书面变更通知为准。
招标人名称：上海氯碱化工股份有限公司
招标人地址：上海市龙吴路4747号
邮编：200241
电话：021-64340000
传真：021-64341701
招标机构名称：上海机电设备招标公司
招标机构地址：上海市长寿路285号19楼
邮编：200060
联系人：钱应文、张帆
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传真：62271442
邮箱：qian_yw@163.com
开户银行：开户银行：建行市分行营业部
帐号：帐号：31001550400055646341
进口轴承定期检修的6点注意事项
1.滚道面、挡边、滚动体有显著卡伤的。
2.保持架的磨损严重或铆钉松动厉害的。
3.滚道面、滚动体生锈和有伤痕的。
4.滚动面、滚动体上有显著压痕和打痕的。
5.内圈内径面或外圈外径上有蠕变的。
6.内外圈、滚动体其中任何一个有剥离的。
???? 上海亚洲首座海上风力发电工程--东海风电场34座风力发电机全部安装完毕并网发电。该风机铁芯部件全部采用宝钢优质高等级无取向硅钢，这是宝钢为国家新能源产业以及低碳经济发展做出的又一突出贡献。 节能环保已经成为当今世界经济结构调整的普遍话题。近年来，水电、风电等一批新能源的开发利用逐步兴起，特别是海上风电的投入正呈现上升态势，发展潜力巨大。 东海风电场发电示范工程为上海市重大工程，位于东海大桥一侧，项目总投资达23.65亿元，是我国第一个由国家发改委正式核准，并列为示范项目的大型海上风电项目，也是亚洲首座海上风力发电场。风电场由34台国内最大单机容量的风电机组组成，总装机容量100兆瓦，已于去年五一前投运。 风机是海上风电的核心装备。由于海上环境复杂，且维护频率低，要求无取向硅钢有较好的耐盐雾腐蚀性和良好的涂层性能，且铁损低、磁感好。 去年，东海风电场先期试用了三台采用宝钢硅钢的风机。试用结果表明，各项功能指标稳定。因此，用户决定批量采购宝钢产品，用于全部风机的组装。 相关阅读:
我厂粉针车间空调风机使用Y180L-4 22KW电机和Y180M-4 18.5KW电机各一台。为保证室内空气洁净度的要求，天天24中时运行，周六、周日仍正常运行。造成了风机在不生产期间仍在工况下运行，浪费严重。又因风机容量较大，在正常生产情况下电机运行电流仅为24A，实测负荷率为50%，风机机组效率为37%，运行效率低，进一步加大了浪费。 近段时期粉针车间开工较足，这一题目日益突出，为解决这一题目并从长运考虑，决定选用 变频器 改造现有 设备 。只所以选用 变频器 是由于： 1、变频用具有节电效果明显，调速平稳，易于实现控制等优点; 2、为了突出节能效果，在粉针车间放工后，将风机转速调低，可进一步节能(一般情况下风量降低为80%，节能达50%)，但仍保证生产车间各室符合工艺要求，如压力，洁净度等，这一数据须在设备安装后进行测试，假如用有级调速很难实现风机在晚间运行在最佳状态。而变频器由于在低速情况下有很好的转矩特性，又可实现无级调速，易于实现上述要求。 一、变频器容量的选择： 粉针车间空调风机在正常情况下运行电流为24A，负载率为50%，而变频器在驱动风机、水泵类等减转矩负荷时可以用较小容量变频器驱动大容量电机 ，这时只须保证电机额定电流小于变频器在变转矩情况下输出的额定电流。(变频器实际输出容量小于变频器容量) 现以22KW送风机为例进行计算： (一)实际运行情况： I=24A(实测) U=0.38KV 查<异步电动机最佳运行参数表> I=24.733A COSφ=0.7312 In=42.5A P1=√3UICOSφ =*0.38*24.733*0.7312 =11.90K 正常情况下电机实际输出功率为11.90KW。 (二)变频器装置的容量 PVD=KPn(N/Nn)3 <风机水泵调速节能手册> N：实际转速 <变频调速器在微机控制锅 炉补水系统中的应用> Pn：电机实际输出容量 K：装置容量综合系数 1.15 PVD：变频器容量 PVDMAX=1.15*11.90*1=13.865KW (三)变频器选型： 现今变频器以国外进口为多。如日立、丹佛斯、伦茨、ABB等，性能高但价格高。国产变频器价格低，性能稍差。日立J300变频器在同类进口变频器中价格较低，采用无速度传感器矢量控制，具有高起动转矩，且具有适合风机、水泵的自动节能运行。较为合适。 型号为：日立J300-150HFE 变转矩时：UN=380V IN=44A PN变=15KW 由以上计算可知：IN变频器>IN电机 PN变>PNDMAX 因此选用J300-150HFE 15 KW变频器可满足要求。 (四)回风机18.5KW 选用J300-150HFE 也可满足要求，计算略。 二、节能效果： (一)22KW送风机： 1、正常运行情况下电机所需容量：P1=11.90KW 2、改造后：(设电机输出功率保持不变) COSφ=0.95 U=0.38KV P1=11.90KW I2=P/(√3U COSφ) =11.90/(√3*0.38*0.95) =19.0366A 3、在保持输出功率不变的情况下电流由24.733A降为19.037A，所节省电能为： P节=√3U(I1-I2)COSφ =√3*0.38*(24.733-19.037)*0.95 =3.5614KW (二)18.5KW回风机： 1、现行情况： I=24.2A U=0.38KV ，查<异步电动机最佳运行参数>，I3=24.692A COSφ=0.777 P3=√3UI3COSφ3 =√3*0.8*24.692*0.777 =12.628KW 2、改造后： COSφ=0.95 U =0.38KV P3=12.628KW I4= P3/(√3U COSφ) =12.628/(√3*0.38*0.95) =20.196A 3、在保持输出功率不变情况下电流由24.2A降为20.196A所节省电能为： P节=√3U(I3-I4)COSφ =√3*0.38*(24.2-20.196)*0.95 =2.504KW (三)非生产情况下节能分析： 放工后，可将风机转速降低，这时只需保持室内压力及洁净度即可。一般情况下转速下降到20%时，最高运行效率几乎不变，但节能效果却非常明显。 P=(K3*PN)/η 1)K=N/NN N:实际转速 NN：额定转速 ∵N∝f ∴K∝f 2)η：效率 3) P：电机所需功率 1、22KW送风机节能情况 频率50494847 P输出11.9011.2010.529.884 P节00.6991.3722.016 频率46454443 P输出9.2668.6758.1107.569 P节2.6343.2253.7904.331 频率424140 P输出7.0536.5616.093 P节4.8475.3395.807 2、18.5KW回风机节能情况 频率50494847 P输出12.62811.8911.1710.49 P节00.7431.462.14 频率46454443 P输出9.839.218.618.03 P节2.793.424.024.60 频率424140 P输出7.496.966.47 P节5.145.676.16 (四)节能效果计算： 1、工作时间节电量：(设工作时间为8小时，全年305天) (3.5614+2.504)*8*305=14799.58KWh 2、非工作时间节电量：f=45HZ (3.225+3.42)*16*305+(3.225+3.42)*24*60=41996.4KWh 3、全年节电量： 14799.58+41996.4=56795.98KWh 4、节约用度: 工作时间：14799.58*(0.5583*1.5+0.037+0.01)*0.5+14799.58*(0.5583+0.037+0.01)*0.5=6544.74+4479.09=11023.83元 非工作时间：41996.4*0.25*(0.5583*1.5+0.037+0.01)+41996.4*0.75*(0.5583*0.5+0.037+0.01)=19558.77元 5、全年节约用度： 11023.83+19558.77=30582.6元 6、投资用度:日立J300-150HFE 每台售价为16000元(包含配电柜及其它附件)，调试用度为2400元，共须资金36800.00元。 7、投资回收期为：由上计算知，节约用度为30582.60元，投资用度为36800.00元，则投资回收期为： N=(36800/30582.6)*12=14.44月 三、留意事项： 1、变频器固然具有很好的节能效果，但初投资大，回收周期长; 2、转速不能过低，避免电机过热; 3、在变频过程中应避免与设备产生共振 4、谐波损耗较大，电磁波干扰，必要加装滤波装置。 我厂粉针车间空调风机使用Y180L-4 22KW电机和Y180M-4 18.5KW电机各一台。为保证室内空气洁净度的要求，天天24中时运行，周六、周日仍正常运行。造成了风机在不生产期间仍在工况下运行，浪费严重。又因风机容量较大，在正常生产情况下电机运行电流仅为24A，实测负荷率为50%，风机机组效率为37%，运行效率低，进一步加大了浪费。 近段时期粉针车间开工较足，这一题目日益突出，为解决这一题目并从长运考虑，决定选用变频器改造现有设备。只所以选用变频器是由于： 1、变频用具有节电效果明显，调速平稳，易于实现控制等优点; 2、为了突出节能效果，在粉针车间放工后，将风机转速调低，可进一步节能(一般情况下风量降低为80%，节能达50%)，但仍保证生产车间各室符合工艺要求，如压力，洁净度等，这一数据须在设备安装后进行测试，假如用有级调速很难实现风机在晚间运行在最佳状态。而变频器由于在低速情况下有很好的转矩特性，又可实现无级调速，易于实现上述要求。 一、变频器容量的选择： 粉针车间空调风机在正常情况下运行电流为24A，负载率为50%，而变频器在驱动风机、水泵类等减转矩负荷时可以用较小容量变频器驱动大容量电机 ，这时只须保证电机额定电流小于变频器在变转矩情况下输出的额定电流。(变频器实际输出容量小于变频器容量) 现以22KW送风机为例进行计算： (一)实际运行情况： I=24A(实测) U=0.38KV 查<异步电动机最佳运行参数表> I=24.733A COSφ=0.7312 In=42.5A P1=√3UICOSφ =*0.38*24.733*0.7312 =11.90K 正常情况下电机实际输出功率为11.90KW。 (二)变频器装置的容量 PVD=KPn(N/Nn)3 <风机水泵调速节能手册> N：实际转速 <变频调速器在微机控制锅 炉补水系统中的应用> Pn：电机实际输出容量 K：装置容量综合系数 1.15 PVD：变频器容量 PVDMAX=1.15*11.90*1=13.865KW (三)变频器选型： 现今变频器以国外进口为多。如日立、丹佛斯、伦茨、ABB等，性能高但价格高。国产变频器价格低，性能稍差。日立J300变频器在同类进口变频器中价格较低，采用无速度传感器矢量控制，具有高起动转矩，且具有适合风机、水泵的自动节能运行。较为合适。 型号为：日立J300-150HFE 变转矩时：UN=380V IN=44A PN变=15KW 由以上计算可知：IN变频器>IN电机 PN变>PNDMAX 因此选用J300-150HFE 15 KW变频器可满足要求。 (四)回风机18.5KW 选用J300-150HFE 也可满足要求，计算略。 二、节能效果： (一)22KW送风机： 1、正常运行情况下电机所需容量：P1=11.90KW 2、改造后：(设电机输出功率保持不变) COSφ=0.95 U=0.38KV P1=11.90KW I2=P/(√3U COSφ) =11.90/(√3*0.38*0.95) =19.0366A 3、在保持输出功率不变的情况下电流由24.733A降为19.037A，所节省电能为： P节=√3U(I1-I2)COSφ =√3*0.38*(24.733-19.037)*0.95 =3.5614KW (二)18.5KW回风机： 1、现行情况： I=24.2A U=0.38KV ，查<异步电动机最佳运行参数>，I3=24.692A COSφ=0.777 P3=√3UI3COSφ3 =√3*0.8*24.692*0.777 =12.628KW 2、改造后： COSφ=0.95 U =0.38KV P3=12.628KW I4= P3/(√3U COSφ) =12.628/(√3*0.38*0.95) =20.196A 3、在保持输出功率不变情况下电流由24.2A降为20.196A所节省电能为： P节=√3U(I3-I4)COSφ =√3*0.38*(24.2-20.196)*0.95 =2.504KW
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