《高压变频器在排烟机上的节能应用计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压变频器在排烟机上的节能应用计算.docx（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高压变频器在排烟机上的节能应用计算dujing导语：根据铝电解槽烟气净化系统负荷的平衡，计算出三个大功率排烟机系统的引风量约有15%+17%+17%的余量摘要根据铝电解槽烟气净化系统负荷的平衡，计算出三个大功率排烟机系统的引风量约有15%+17%+17%的余量。原排烟系统通过调节风力的挡板实现风量的调节，能量损失严重，经过技术改造采用变频器调节风量、节能效果显著。关键字高压变频器；排烟机；节能应用计算青海大通公司一电解净化系统排烟机担负着260台电解槽的烟气净化任务,电解烟气的处理采用三套干法净化系统分别设在260台电解槽的东、中、西部，每套系统分别处理100、80和80台槽的电解烟气。目前，
2、东部净化为新建烟气净化系统，排烟机为500kW异步电机4台；而旧系统即中、西部排烟机由同步电机拖动，电机功率800kW，额定电压为6kW，电机的启动方式为异步全电压直接启动，启动电流大，对电网的冲击大，并且影响电机的使用寿命。排烟机的控制采用人工启、停，技术较落后，控制系统中的风量调节是通过调节风门挡板实现的，这种风量调节方式不但使风机的效率降低，也使很多能量白白消耗在挡板上，资源浪费相当严重。净化系统需要检修时，必须关闭排烟机入口阀门，而排烟机仍处于正常的运行状态，浪费了大量的电能。由于变频器可实现大功率电动机的软起、软停、防止了启动时的电压冲击，减少了电动机的故障率，延长了使用寿命，同时也
3、降低了对电网的容量要求和无功损耗，为此，我们决定对三个系统采用变频器进展技术改造。1电解槽和排烟机技术参数1.1电解槽主要技术参数电解槽型180kA预焙阳极电解槽；电解槽数量260台；单槽排烟量8800m3/h；烟气温度120；电解槽集气效率98%；当地大气压77327Pa1.2东部排烟机系统技术参数1.2.1电机参数型号Y450-6额定功率500kW额定电压6.3kV额定频率50Hz额定电流59.9A额定转速960r/min数量4台运行方式每2台并联同时运行1.2.2风机参数型号Y4-73NO.22F;额定流量302400m3/h；额定转速960r/min；轴功率500kW；全压4.316k
4、Pa台1.3中、西部排烟机系统技术参数1.3.1电机参数型号TD118/448额定功率800kW额定电压6.3kV额定频率50Hz额定电流90.5A额定功率因数0.91.0额定转速750r/min1.3.2风机参数型号Y4-73-11NO28D额定流量500000m3/h额定转速730r/min轴功率800kW全压3.842kPa2净化系统负荷计算中国铝业公司青海分公司一电解厂现有180kA预焙阳极电解槽260台，年度产原铝12万吨。电解烟气的处理采用干法净化系统。2.1东部系统负荷计算2.1.1系统的总风量系统的总风量QEm3/h按式1计算。2.1.2排烟机引风量2.2西部中部系统负荷计算2
5、.2.1系统的总风量系统的总风量QWm3/h按式3计算。2.2.2排烟机引风量3改造方案3.1控制方案三个系统排烟机电机配置高压变频器，由高压变频器控制排烟机的运行。排烟机在启动经过中，变频器的频率由低向高平滑上升，电机的转速由零逐渐上升到额定转速，启动经过平稳，对电网冲击小；当排烟机正常运行时，可根据工艺要求，对高压变频器参数进展设置，实现对电机转速的控制，进而到达调节排烟机引风量的目的。同时建立风机恒压智能闭环控制系统，控制系统由控制器工控机、可编程控制器、高压变频器、压力传感器等组成。当排烟机正常运行时，此控制系统根据压力传感器检测到的烟气净化系统中的压力值，通过可编程控制器调节变频器，
6、来调整排烟机电机的转速，进而到达调节排烟机引风量的目的。3.2系统配置3.2.1变频器控制方式选择东部烟气净化系统排烟机共5台1台备用，配变频器2台1台备用，系统正常运行时3台风机工频运行，1台风机调速运行。该系统中任何1台风机都可以实现软启动和从变频向工频的切换运行。中、西部烟气净化系统1套，每套系统中有排烟机3台1台备用，配变频器2台1台备用，系统正常运行时1台风机工频运行、1台风机调速运行。该系统任何1台风机都可以实现软启动和从变频向工频的切换运行。3.2.2控制方式及监控中、西部系统风机的启停设计为现场、控制室两地控制。控制柜、变频器、PLC安装在现场，控制柜共需要4台。2台工控机安装
7、在净化主控室，利用组态软件和Profibus-DP通讯网络实时监控各风机工作状况，分别在现场和控制室两地显示。监控功能实现风机的出口风压、轴承温度、风机轴承振动、电机电流的检测，控制系统可根据消费工艺实际需要调节排烟机的运行状态，并且控制系统能对排烟机的所有运行参数进展远程监控，当排烟机出现异常时，能立即停顿排烟机的运行，并进展报警。控制系统能实现两地控制远程控制和现场控制。东部系统风机的启停设计现场、控制室两地控制。控制柜、变频器、PLC安装在现场，控制柜共需要4台。工控机1台安装在东部净化主控室，利用组态软件和Profibus-DP通讯网络实时监控各风机工作状况，分别在现场和控制室两地显示
8、。其他功能与中、西部系统一样。3.3对高压变频器的技术要求由于电解槽扩容槽电流由160kA扩容到180kA改造后，排烟机所担负的净化任务也增加，因此，要求和排烟机配套的高压变频器的可靠性高，可以适应恶劣的使用环境；具有完善的数字控制功能，标准的数字通信接口；知足排烟机运行中的调速要求。4经济效益分析4.1投资概算1高压变频器东部所选用变频器约120万元/台，共240万元；西、中部所选用变频器约125万元/台，共500万台。2电缆及空调约120万元；3控制及采样系统约80万元；4设备安装及其他约40万元。总投资约980万元。4.2收益估算4.2.1东部风机4.2.2中、西部风机从计算结果看，我厂对排烟机采用高压变频器进展技术改造，不仅节能效果是显著的，而且可以对风机实现软启动，大大减少了启动电流对排烟机系统和电网的冲击，其带来的间接经济效益也是相当可观的。作者简介：毛亚红1976-，女，电气工程师，1999年度毕业于昆明理工大学，从事电解电气设备的技术管理工作。参考文献：1彭鸿才.电机原理及拖动M.北京：机械工业出版社，1994.2佟纯厚.变频器调速原理M.北京：冶金工业出版社，1984.