鍋爐燃燒系統變頻節能改造方案

一、基本情況

該廠原有設備蒸汽鍋爐采用鏈條爐，引風電動為132KW，鼓風電動機為110KW，給煤電機為5.5KW，給水泵45KW給煤機采用滑差調速電機來調節給煤量的大小，鼓風和引風量通過調節風門來實現。鼓風和引風電動機采用降壓起動方式。水泵采用電磁閥來調節流量。

二、現在鍋爐風系統運行狀況分析

1、對生產工藝中負荷變化的適應能力差

由于生產負荷和氣候在不斷變化，要求鍋爐系統要跟隨其變化，現有燃燒系統給煤機采

用直流調速，進煤量與轉速成正比，風量通過風門調節，風門開合度大小與風量調節不成正比，風煤配比無法高效適應負荷變化。

2、現有風系統不能滿足鍋爐操作工藝要求

調小風門、風量減少；但風壓提高，為使煤層不被吹破，造成爐膛內串風情況，必須使煤層較厚，這樣煤不能保證充分燃燒，造成煤耗加大。

3、能量浪費嚴重

一般風門調節不方便，往往使送風、引風系統均處于過量供給的狀態。送風過量，外界空氣（40℃）過多地進入爐膛（500℃以上）需吸大量的熱量，造成煤的浪費，送風電機電流較高，造成能量浪費；引風過量，造成大量的熱空氣被引風系統帶走，雖然經過省煤器后，排煙溫度仍然超標，造成煤的浪費，同時引風電機電流高達額定值，使電能白白浪費了。

4、電機起動沖擊電網

電機起動雖然采用降壓起動方式，但在起動過程中，起動電流仍高達額定電流的3-4倍，而且操作復雜，維護量大，設備故障率高，增加維修費用。

三、變頻調速改造鼓風和引風系統是鏈條爐節能降耗、提高熱效率的必然趨勢。

1、變頻調風有無可比擬的優越性。

（1）節能效果顯著

按離心風機的特性，風機的風量變化與轉速化成正比，而功率與轉速的立方成正比。因此，負荷調節時，改變轉速，使軸功率明顯下降，因而具有顯著的節能效果。

（2）充分滿足工藝要求

風量與轉速一次方成正比，風量大小可控，風壓大小可控，可以充分滿足燃燒系統調風的工藝要求，可以大量減少飛灰量，提高熱交換效率，減少環境污染，節約燃煤。

2、風機的工作效率由下式計算

ηp=C1(Q/n)-C2(Q/n)2

式中Q為風量，n為轉速，C1C2為常數

通過風門控風量時，因轉速n不變，而流量Q下降，故效率ηp   下降，而通過轉速控制風量時，風量與轉速成正比，比值（Q/n）不變，故效率ηp始終保持最佳狀況?？梢?，采用變頻調速后，風機的工作效率將大為提高。

四、經濟效益分析

1、節約電費

75KW 引風機和55KW鼓風機以運行頻率40Hz為例，其工作轉速為額定轉速的80%，風機消耗功率為P2=0.83Pn=0.512Pn

每年按12個月生產期，考慮各種損耗以節電30%計算。

W=(132KW+110KW+5.5KW+45KW)×12×30×24×25%X0.8=KW.h.

以每千瓦時電價0.5元計算，每年可節約電費

505440×0.5元=25.272萬元

2、節約燃煤

3、風煤比可方便配合，能很好地適應負荷變化，達到最佳燃燒方式，提高熱效率。在生產等量蒸汽的情況下，可省煤5%，一年節省煤按每天用煤60T計算，價格按200元/T計算，可節約費按每天用煤60T計算，價格按200元/T計算，可節約：

  60×5%×200×30×12=216000元以上。

  變頻改造后，直接經濟效益一年達到

  175608+216000=391608元

五、設備投資

變頻器的使用年限可達十年，投資回報計算如下：

132KW日節電費：132×24×30%×0.5×0.8=380元

110KW日節電費：110×24×30%×0.5×0.8=317元

投資回收（     ）÷（380+317）÷30=（   ）月

給煤機（滑差調速電機）    湖北襄樊化纖廠鍋爐系統 引風/鼓風/水泵/給煤系統改造

滑差電機變頻改造

一、滑差電機電氣傳動系統分析

1.電能浪費嚴重。電磁調速電機是一種支流恒轉矩無級調速電動機。其本身由普通鼠籠式異步電動機、電磁轉差離合器、測速發電機和控制裝置組成。其中電動機作為拖動原動機，電磁轉差離合器作為轉矩傳輸器，將電動機的輸出轉矩傳遞到負載側。

調速功能是由電磁轉差離合器來完成的，該離合器有兩個旋轉部件，一個是圓筒形電樞，一個是爪形磁極。電樞與電機轉子同步旋轉；當勵磁線圈通往直流電后，空隙中產生交變磁場，電樞切割磁力線產生渦流，渦流產生的磁場與磁極磁場相互作用，產生轉矩，輸出軸的旋向與電機相同。在同一負載條件下，輸出軸的轉速取決于勵磁電流的大小，電流越大轉速越高，反之則低。當無勵磁電流時，輸出軸就不能輸出轉矩，調節勵磁電流就可調節電機轉速。

2.電磁調速電機特性較軟，雖然有轉速反饋信號檢測，但調速不穩定，大大影響產品質量。

3.電磁調速電機結構復雜，發熱量大，對生產維修和生產環境影響大。

二、傳動系統采用變頻器的方式：

變頻器在調速范圍，起動特性，動態響應，調節精度，輸出特性，經濟指標和操作監視方便等各個方面；都優于電磁調速。改造方式不外乎有以下三種：

1、將原動力更換為普通Y系列鼠籠式電動機，加變頻器控制調節

2、原滑差電機不用更換，只需在轉差離合器部分轉眼攻絲，然后用螺桿鎖緊即可，使電機軸與負載軸作硬性連接（將勵磁電源斷開）。當變頻器發生故障時，將螺桿松開后，接上控制電源又可用滑差調速。

3、原滑差電機不用更換，將調速板旋紐調到最高速度不變。用變頻器調節速度。

三、采用變頻器效益分析：

根據實際情況可知，采用變頻器可達到30%—70%的節能效果可節電，工藝要求轉速越低則節電率越高。以一臺37KW滑差電機為例37（KW）×24（小時）×12（月）×30%=95904KW

按每度電0.5代算，可節約電費：

95904×0.5=47952元

水泥行業的節能改造應用案例

一．概述

水泥行業是能耗大戶，降低能源消耗，提高產品質量是提高企業競爭力的重要措施。我公司的工程技術人員針對中小型水泥廠機立窯供風系統、機立窯卸料系統、水泥選粉系統進行了長期跟蹤專門研究，開發出的節能控制成套裝置。通過幾十條水泥生產線實際應用，以其設計合理、結構緊湊、安裝調試方便、保護功能完善、運行穩定可靠、節電效果明顯、生產工藝可得到明顯改善等優點贏得廣泛贊譽。

二．立窯螺茨風機改造

1．工況分析

以某水泥廠為例，共兩條生產線，年生產能力達16萬噸。該廠羅茨鼓風機有兩臺，一臺電機的功率為250KW、額定電壓380V、額定電流465A；另一臺為220KW、額定電壓380V、額定電流415A。立窯羅茨風機在設計時一般考慮到最大生產量時需要的風量，且留有一定的余量，一般在20％左右，以延長風機及電機的使用壽命。又在生產工藝過程中的不同階段立窯所需供風量也不同，因此在生產時就常會出現風量過大，風壓過高。目前操作工人一般根據生產工藝的不同階段來調節進風量，調節風量的措施是在風機出風管上開一放風的風門，調節放風風門的開度即可調節供風量的大小，這樣大量的多余風量被排入大氣中，造成能源的浪費，且在放風過程中，噪聲很大。

2． 解決方案

針對以上的工況可采用以下的改造方案：

將原拖動系改造為變頻調速拖動系統，兩套系統原理一樣。改造后的供風系統是在保留原降壓啟動控制系統的基礎上增加一套變頻調速系統與原控制系統并聯，形成的雙回路控制系統。其特點是雙控制回路互為備用可靠性高，設備檢修時不用停機，保障了生產的連續進行。關閉放風門，通過改變電機的轉速來改變系統供風量，從而達到節能降耗的目的。系統圖如下：

立窯供風、卸料系統變頻調速裝置