分析引风机变频调速节能技术
引风机变频分析
引风机电机改变频调速的分析（平电公司引风机电机改变频调速的可行性）一、前言我公司引风机电机的调速问题，已经提了多年，一直未能得到解决。
2000年9月#1机组检修期间曾经作过很多工作，目的是恢复随机安装的变速开关运行，实现引风机电机的高/低速切换，但未能成功。
主要原因有两个，一是变速开关设备的可靠性不能保证；另一是此种开关操作方式对其他设备的影响。
从现在的情况看，即使开关设备能够恢复正常操作，运行中高/低速切换，对锅炉稳定运行来说也有一定风险，所以变速开关恢复正常运行的问题最终放弃。
引风机电机改变频调速，前几年也曾进行过技术咨询，主要是变频技术满足不了我公司电压高、功率大的要求，而且改造费用非常高。
但近几年大容量、高压变频器发展很快，目前国内300MW及以下发电机组进行风机变频改造的电厂已不少于5家（如山东德州电厂、河南三门峡电厂、辽宁青河电厂等）。
虽然600MW发电机组风机改变频目前国内尚无一例，但进行此类变频改造，技术上已有一定的可行性。
下面将有关引风机电机的调速方式及改变频调速的利弊作简要分析。
二、风机电机调速的方法及其区别调速方法：对一般的风机电机（如#1、#2机组的引风机电机）来说，实现调速的方法有三种，一是恢复当前的变速开关；二是每台电机电源增加两台真空开关及相应的电缆，通过开关的相互切换方式，实现电机的变级调速，这两种方法原理相同，只不过是后者用两台真空开关代替前者一台变速开关，按现在的机组运行调节要求，这两种变速方式都存在严重不足，其能够实现高/低变速（496 rpm或594 rpm），但不能实现真正意义上的调速。
因为这两种变速的原理是改变电机定子绕组接线的极对数，只能实现高/低两种速度的切换，过程中无法实现转速的线性调节，这就是电机典型的变极调速。
两种方法操作的过程是：停电—高/低速开关切换—送电。
变速切换时，风机电机会出现短时停电，相当于风机停开各一次，切换的过程对风机、电机以及电源母线都会有冲击。
离心式引风机用变频调速技术的节能分析
１ Ｈ２ （２／２ ） ／ ＝ １ １ ２ ｌ ２ Ｐｌ Ｐ ： （２／２ ） ／ ２ １ １ ３ ｌ ２
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节 能 技术应 用
离 弓 机用 频调 术的 能 析 心式 Ｉ 风 变 速技 节 分
中国铝业青海分公 司第三 电解 厂 （ 青海 ８ ０ ０ ） 杨玲 １ １８
【 要 】 简要介绍了变频调速技术的节能原理 ，并以风机系统为例，分析变频调速装置在离心式引风 摘
电 功 率／ Ｗ ０ ８ ０ ９ ０ ９ １０ １０ １１ ｋ ．６ ．０ ．８ ．２ ．６ ．２
、
控制 的必要性分析
表 ２ 调 节 转 速 时 的 测试 数 据
转 速 ／ ｒｍｎ １０ （／ ｉ） ６ ４０ ９ ８０ ８ １ ３ ｌ１０ １ ４ ０ ７ ０ ０ ４
近十几年来 ，随着 电力电子技术 、微 电子技 术与 电
力开关器件 的发展 ，交流变频技术从 理论到实 际逐渐走
向成熟。变频 调速 以其效率 高 ，调速范 围大 ，调速精 度 高 ，特性硬 ， 无级调速等优点 ，在各 种交直流 调速 系统
中，尤其是节能技 术改造 中 ，变 频技术 的应用面正 在不 断扩大 ，应用也从 简单 的节能 向改进工艺提 高产 品质量 与产量的综合型方 向发 展。在设计实施 过程 中，经 常遇 到的问题是使用变频调速器是否节约 能源 ，能 否满 足生
２０ Ｏ６年第 ７ 期
通 用枫 ｌ ｉ 莳
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节能 技术 应用
运行ｓ 甩１ ； 直 ｌｉ ： 弓
驱动 电动机而ห้องสมุดไป่ตู้现风机调节风量的。
三 、改造 方案
１ 引风机结构原理 ．
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用变频调速技术是一种有效的节能手段，在锅炉引风机节能改造中具有重要应用价值。
传统的锅炉引风机使用交流电源，转速不可调节，能耗较高，而通过采用变频器来调整电机转速，能有效控制风机风量，降低系统的功率消耗，实现锅炉系统的节能目的。
变频调速装置是一种用于控制交流电动机转速的电子设备，它通过改变电源频率来调整电机转速，实现风机输出风量的精确控制。
同时，变频调速装置还实现了对电机起动、停止、保护等控制功能，使系统运行更加安全可靠。
在锅炉引风机中的应用，变频调速技术能够在一定程度上减少风机的启动电流，避免电力网电压的波动和对设备的损坏。
而且，风机的转速和风量可以实时调整，使得锅炉燃烧量与所需风量匹配，从而提高锅炉的燃烧效率，降低烟气排放，达到节能减排的目的。
变频调速技术还能够延长锅炉引风机的使用寿命。
传统的锅炉引风机在运行过程中对电机有大量的启动、停止和扭矩变化，容易导致电机绕组温度过高、轴承、齿轮等零部件磨损加剧，严重时可能导致设备故障。
而变频调速装置能够平稳地控制电机的启动和停止过程，减少电机运行过程中的负荷冲击和变化，减少或避免设备故障，延长设备使用寿命。
值得注意的是，提高锅炉系统的能效并不是简单地实现变频调速技术就能解决的问题。
根据实际情况，需要考虑以下因素：（1）局部变频调速还是整机变频调速？局部变频调速指只对部分风机进行改造，而整机变频调速是对整个末梢系统进行改造。
对于比较大型的锅炉系统，整机变频调速是更好的选择，可以最大化地提高系统性能并实现更高的节能效果。
（2）应用变频调速技术是否能与锅炉系统的其他调节系统协同工作？比如，在燃烧控制、电力调度和设备保护等方面，需要保证变频调速技术与系统调节之间相互配合，达到协同作用，才能最大化地发挥节能效益。
（3）变频调速装置选择与安装方式问题。
变频调速装置的型号、品牌、安装方式等因素直接影响其性能和稳定性。
建议选择专业开发、生产、销售变频调速装置的厂家，根据实际应用情况选用最适合的型号，并确保变频调速装置的安全可靠运行。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会的不断发展，能源资源日益紧缺，环境保护理念日益深入人心，节能减排成为了当今社会的热门话题。
在能源利用方面，锅炉作为工业生产中常用的热能设备，其能耗一直备受关注。
而在锅炉的节能改造中，变频调速装置在引风机中的应用成为了一种重要的技术手段。
本文将探讨变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用，以期为相关领域的工程技术人员提供参考。
一、引风机在锅炉中的作用在锅炉工作过程中，引风机是一个不可或缺的设备。
引风机的主要作用是向炉膛提供所需的燃气，保证燃烧过程的正常进行。
引风机还能够调节锅炉的负荷，保持锅炉的运行稳定。
引风机的工作效率直接影响着锅炉的燃烧效率和运行成本，因此引风机在节能改造中的作用至关重要。
二、变频调速技术在引风机中的应用传统的引风机采用的是定速运行，需要根据锅炉负荷的变化来调整其工作状态。
这种方式存在着能耗高、运行效率低的问题。
而变频调速技术则能够很好地解决这一问题。
变频调速技术是一种通过改变电机运行频率来实现电机转速调整的技术。
通过变频器对电机进行控制，可以实现电机的无级调速，从而在保证锅炉正常运行的前提下，最大限度地减少能耗。
引风机的负荷变化往往比较大，采用变频调速技术可以根据实际需要随时调整电机的转速，使引风机在不同负荷下都能够保持最佳的运行状态。
1. 提高能效指标通过在引风机上安装变频调速装置，可以有效地提高引风机的能效指标。
变频调速技术可以根据锅炉负荷的变化实时调整引风机的转速，保证锅炉的燃烧效率和运行稳定性，从而提高能效指标，降低能源消耗。
2. 增强运行稳定性引风机在传统的定速运行下，面对锅炉负荷的变化时容易出现运行不稳定的情况。
而通过变频调速装置的应用，可以根据锅炉负荷实时调整引风机的运行状态，从而增强了引风机的运行稳定性，有效防止了因锅炉负荷变化而导致的运行不稳定问题。
3. 减少运行成本引风机是锅炉系统中的重要设备，其运行成本直接影响着整个锅炉系统的运行成本。
火电厂引风机变频节能改造技术探讨
火电厂引风机变频节能改造技术探讨对火电厂进行节能降耗设计，是实现火电行业持续发展的重要措施，需要在现有基础上，选择有效技术对生产系统进行优化，在不影响正常运行的前提下，降低运行能耗。
引风机为火电厂生产系统内重要组成部分，为降低其运行能耗，可以选择用变频技术进行节能改造，需要结合风机运行原理，确定改造要点，控制好每个技术细节，在控制能耗的同时，降低风机运行故障率。
文章对火电厂引风机变频节能改造技术进行了简要分析。
标签：火电厂；引风机；变频节能对火电厂引风机进行变频节能改造，主要原理就是改变电机供电电源频率，通过变频系统将电网内交流电整流成直流电，然后利用逆变器逆变成频率可调交流电，然后将其提供给交流电动机，对电机转速进行调节。
在实际应用中，具有响应快、效率高、过载性能强以及降低损耗等优点，并且能够根据实际生产需求来选择合适的变频器。
利用变频技术对引风机进行节能改造，可以实现变频调速，取得良好的节能效果。
1 变频节能改造技术原理火电厂生产系统中一般选择的是鼠笼型感应电动机驱动的风机，运行时由恒频高压拖动，电机保持定速旋转状态，利用挡板调节方式来调节风机风量。
其中，挡板为一个圆板状盖子，与风道轴方向成垂直安装，通过开度的调节来改变风量大小。
入口挡板控制范围要大于出口挡板控制范围，如果降低入口挡板控制范围，则轴功率会与风量成比例降低。
虽然此种调节方式，可以满足实际生产风机运行调速要求，但是从经济角度来看，会造成大量电能损耗，生产成本提高。
利用变频技术进行改造，即在保证调速功能正常的前提下，降低生产运行损耗，且可以降低对设备的磨损。
如图1所示，当所需风量从Q1降低到Q2时，选择调节风门的方法，会造成管网阻力增大，管网特性曲线增大，系统运行从工况点A变成工况点B，轴功率P2与面积H2×Q2成正比。
选择调速方法，风机转速由n1降低为n2，管网特性不变而风机特性曲线下移，运行工况点由A点转变为C点，所需轴功率P3与面积HB×Q2成正比，则此种方法节约的轴功率与H2HBCB面积成正比[1]。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会经济的不断发展，能源资源的消耗问题日益凸显。
为了降低能源消耗、减少环境污染，各行各业都在积极探索节能减排的途径。
作为工业生产中不可或缺的设备，锅炉在节能改造中扮演着重要的角色。
而在锅炉节能改造中，变频调速装置在引风机上的应用更是备受重视。
本文将从变频调速装置的工作原理、在锅炉引风机上的应用以及节能效果等方面进行探讨。
一、变频调速装置的工作原理变频调速装置是一种用来控制马达旋转速度的电子装置，它能够改变交变电流的频率从而实现对马达转速的调控。
在传统的调速方式中，一般采用变压调速、机械调速等方式，但这些方式存在效率低、维护成本高等问题。
而采用变频调速装置可以更加精准、高效地实现马达转速的调节，从而实现节能减排的目的。
变频调速装置的工作原理如下：通过改变交流电压的频率来控制电机的转速，实现对设备的精确调速。
这种方式可以适应不同工况下的需要，保证设备始终处于最佳运行状态。
通过减少设备的启停次数，延长设备的使用寿命。
锅炉引风机是锅炉系统中的重要设备，它的主要作用是为锅炉提供燃烧所需的空气。
在传统的锅炉系统中，引风机的运行一般采用定速方式，无法根据实际燃烧需求进行调节。
这样既不能满足锅炉在不同工况下的需求，也会造成能源的浪费。
在锅炉引风机的节能改造中，引入变频调速装置是一种行之有效的方法。
通过安装变频调速装置，可以根据锅炉的实际燃烧需求来调节引风机的转速，使其始终处于最佳状态。
这样不仅可以提高引风机的运行效率，降低能耗，还可以减少机械振动和噪音，延长设备的使用寿命。
以某锅炉厂的引风机节能改造为例，通过将引风机的传统调速方式改为变频调速，取得了显著的节能效果。
在原有设备的基础上，安装了变频调速器，通过对引风机的电源进行变频调节，使其能够根据锅炉的实际燃烧需求进行调速。
通过对比改造前后的数据，可以明显看出，引风机的变频调速装置的节能效果非常显著。
在实际运行中，引风机的功耗明显下降，不仅减少了电能消耗，还提高了设备的整体运行效率。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着工业化进程的加快和环保意识的增强，节能减排成为了各个行业的重要课题。
在能源利用方面，锅炉是工业生产中不可或缺的设备，而引风机作为锅炉的重要配套设备，在节能改造中起着至关重要的作用。
本文将介绍变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用，探讨其优势和成效。
一、引风机在锅炉中的作用引风机是锅炉系统中的重要设备，其主要作用是向锅炉提供燃烧所需的空气，以保证燃烧过程的顺利进行。
引风机的工作状态直接影响着锅炉的燃烧效率和运行稳定性。
传统的引风机工作方式通常是采用变风量调节方式，由于锅炉的负荷变化和燃料特性的不同，传统引风机通常需要通过调整叶片角度或更换叶片规格来实现风量的调节，这种方式不仅操作不便，而且能耗较高，不能满足现代工业对节能环保的要求。
二、变频调速装置在引风机节能改造中的应用变频调速装置是一种利用电子器件实现电动机调速的设备，通过调节电动机的输入电压和频率达到调节电动机转速的效果。
在锅炉的引风机节能改造中，采用变频调速装置可以有效地提高引风机的调节精度和稳定性，同时实现节能降耗的目标。
具体应用包括以下几个方面：1. 提高调节精度：采用变频调速装置可以实现无级调速，根据锅炉负荷的变化实时调节引风机的转速和风量，从而保证锅炉燃烧过程的稳定性和效率。
2. 实现节能降耗：变频调速装置可以根据实际负荷需求智能调节转速，避免了传统引风机由于频繁启停和长时间低负荷运行导致的能耗浪费，从而实现了节能降耗的效果。
3. 减少设备损耗：采用变频调速装置可以有效地降低电动机启动时的冲击和过载，延长了设备的使用寿命，减少了维护成本。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中具有明显的优势和应用前景，是实现工业锅炉节能减排的重要手段之一。
三、变频调速装置在实际应用中的成效为了验证变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的效果，我们在某钢铁企业进行了相关应用实践。
该企业的锅炉引风机系统采用传统的调节方式，由于锅炉负荷变化频繁，引风机经常处于部分负荷运行状态，能耗较高，稳定性较差。
高压变频调速技术在锅炉引风机上的节能应用
高压变频调速技术在锅炉引风机上的节能应用本文以高压变频器在某公司应用为例，选择动力厂2台130t/h锅炉引风机的应用效果进行说明，这项研究说明了变频调节有一定的节能优势，本文还要针对高压变频调速技术在锅炉引风机上的节能应用进行分析，针对一些问题，提出一些解决的措施。
标签：高压变频器；变频调速；锅炉引风机；节能以某公司为例，选择动力厂锅炉车间的2台130U/h锅炉，各配套了1台引风机其异步交流电动机的额定功率为500kW，额定电压6kV。
在进行研究过程中，要把高压变频器进行引进，还要使用变频调速技术，使用高压变频器来进行电动机的调节工作，从而替代传统调节挡板，控制了转速的方法，从而让能耗可以降低。
1 高压变频调速技术分析1.1 高压变频器的选型目前，业内使用的高压变频器种类很多。
整合各种优点和应用的优秀解决方案后，该厂选择了目前应用广泛，技术成熟的电压源型“高- 高”型逆变器。
逆变器采用多级拓扑结构，多脉冲整流，多个PWM单元串联叠加，功率因数高，谐波污染小。
输入和输出电流波形都接近正弦波。
选择15个功率单元的变频器，并将移相变压器的次级绕组分成5个级，各级电压为690V，相位偏移12°，形成30脉冲整流方式，逆变器的结构分为控制柜、电源柜、变压器柜、旁路柜等。
1.2 连接方式在以前的连接方式中，将原来的电动机的电缆进行6kV的配电站安装，还要引入变频器旁路柜内的QS3下口，然后再增加电缆的变频器旁路柜内的QS2上口，然后他把他们引入原来的引风机的配电柜断路器下口。
为了让整个系统在运行的时候变得稳定，可以使用系统中的旁路，还要在变频器进行退出的时候，进行一些维护工作，在不影响点击稳定运行的情况下，可以不用更换线路。
1.3 控制方式所采用的变频器可以在变频器控制面板上操作和设置参数，通过RS485通讯接口，可以在上位机的HMI画面上实现引风机的启停和调频。
为了系统的可靠运行，为防止上位机在故障发生时影响运行，采用三种控制方式，采用本地控制，上位控制和远程控制。
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分析引风机变频调速节能技术
高压交流变频调速技术是一种主要用于交流电动机的变频调速技术，其技术和性能胜过其它任何一种调速方式（如降压调速、变极调速等。
315KW引风机日常运行风量调节为入口挡板调节方式，入口挡板开度最大不到70%左右，该方式不能及时调节，运行效率低，节流损失大，电机启动时会产生5～7倍的冲击电流，对电机造成损害。
为此，采用变频调节方式对风机系统开展改造，将1#引风机改为变频驱动，风量由手动给定4～20mA信号调节，以减少溢流和节流损失，提高系统运行的经济性。
一、引风机变频调速节能技术
（1）节能原理。
当采用变频调速时，可以按需要升降电机转速，改变风机的性能曲线，使风机的额定参数满足工艺要求，根据风机的相似定律，变速前后风量、风压、功率与转速之间的关系为：Q1/Q2=N1/N2；H1/H2=（N1/N2）2；P1/P2=（N1/N2）3
式中：Q1、H1、P1—风机在N1转速时的风量、风压、功率；Q2、H2、P2—风机在N2转速时相似工况下的风量、风压、功率。
假设转速降低一半，即：N2/N1=1/2，则P2/P1=1/8，可见降低转速能大大降低轴功率到达节能的目的。
当转速由N1降为N2时，风机的额定工作参数Q、H、P都降低了。
也就是说当转速降低时，额定工作参数相应降低，但效率不会降低，有时甚至会提高。
因此在满足操作要求的前提下，
风机仍能在同样甚至更高的效率下工作。
降低了转速，风量就不再用关小风门来控制，风门始终处于全开状态，防止了由于关小风门引起的风力损失增加，也就防止了总效率的下降，确保了能源的充分利用。
当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量20%左右。
（2）挡板控制。
挡板调节就是利用改变管道阀门的开度，来调节风机的流量。
挡板调节时，风机的功率基本不变，风机的性能曲线不变，而管道阻力特性曲线发生变化，风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲线的交点处就是新的工作点。
（3）变频控制。
变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点，变速调节中没有附加阻力，是比较理想的一种调节方法。
通过变频器改变电源的工作频率，从而实现对交流电机的无级调速。
风机采用变速调节时，其效率几乎不变，流量随转速按一次方规律变化，而轴功率按三次方规律变化。
同时采用变频调节，可以降低泵和风机的噪声，减轻磨损，延长使用寿命。
二、节能分析计算
（1）变频调速系统回路。
3.6KV电源经变频装置输入接触器KM1到高压变频调速装置，变频装置输出经出线接触器KM5送至电动机1；或6KV电源经变频装置输入接触器KM2到高压变频调速装置，变频装置输出经出线接触器KM6送至电动机2；6KV电源还可以经旁路接触器KM3和
KM4直接起动电动机1和电动机2.
（2）互锁。
接触器KM1和KM2互相闭锁，即KM1和KM2不能同时闭合；接触器KM5和接触器KM6互相闭锁，即KM5和KM6不能同时闭合；接触器KM5和接触器KM3互相闭锁，即KM5和KM3不能同时闭合；接触器KM6和接触器KM4互相闭锁，即KM6和KM4不能同时闭合；接触器KM1和接触器KM6互相闭锁，即KM1和KM6不能同时闭合；接触器KM2和接触器KM5互相闭锁，即KM2和KM5不能同时闭合；
（3）节能效果分析计算。
由于在运行过程中，炉侧需根据机组负荷变化的要求调整风机完成过程控制量的调节，且风机运行性能指标一致，可以对引风机运行数据分别合并处理，并且采用流量百分比和挡板开度之间关系的变化趋势曲线对引风机的变频功耗开展计算。
Pd：电动机功率；U：电动机输入电压6kV；I：电动机输入电流28 A；COSφ：功率因数0.85.计算公式：Pd=1.732×U×I×COSφ；①单台工频功耗计算。
Pd=1.732×6×28×0.85=247.33（kW）（包含管道缩口及挡板节流损失）。
②单台变频功耗计算。
根据流体力学原理，风机风量与电机转速及电机功率存在一定的关系：Q1/Q2=n1/n2；H1/H2=（n1/n2）2；P1/P2=（n1/n2）3.其中：Q1实际流量，Q2额定流量，Q为风量；H为风压；P为电机轴功率；n为电机转速；将现场运行数据代入P1/P2=（Q1/Q2）3，得（85000/188730）3=P1/315，p1=28.67KW；变频器网侧功耗Pb=P1/ηb=28.67/0.92=31.16KW；单台计算节电率：（ΔP/ Pd）*100%=（247.33-31.16/247.33）=87%；单台实现节电率：
变频运行时电动机平均电流Ig为12A.1-（Ib/Is）*100%=1-（12/28）=57%；变频改造后的效益：年节约电量=引风机台数*单台变频节电率*单台工频功率*年运行小时=57%*247.33*5400=761281.74（KWh）。
按工厂0.5717元/kWh计算，每年可节约电费761281.74*0.5717=435224.7元。
三、完毕语
高压变频装置在二甲醇引风机上的应用，可实现电机软启动，延长电机使用寿命，引风机挡板全开，减少风道振动与磨损。
20**年对一甲醇转化250KW引风机安装高压变频调速系统后，目前设备运转状况良好，年可节约电能34万元，节能效果明显。