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【引荐】水泥厂电动机节能剖析

作者:张熙一 2018年04月11日 国内新闻

目前,水泥行业的竞争十分剧烈,但关键还是制形成本的竞争,而电动机电耗占本钱30%,因而做好电动机的降耗增效任务就显得极为重要。所以,我们要从调速方式、电动机的选型、启动安装等方面动手等每个环节展开细致的任务,同时要鼎力使用新技术新效果,促进企业的节能降耗。

一、变频调速节能

1、风机、水泵上的变频调速节能

大局部水泥厂的一些设备尤其是一些大功率设备在消费进程中绝大局部工夫都是不满负荷,在消费进程中都是经过调理挡风板或阀门的开启角度的机械调理办法来满足不同的用风(水)量,这种操作方式的缺陷是:(1)电机及风机或水泵的转速高,负荷强度重,电能糜费严重;(2)设备运转的自动化水平相当低,简直完全靠人工调理,调理精度差,控制不准确;(3)电气控制采用直接或降压起动,启动时电流对电网冲击大,需求的电源(电网)容量大,功率要素较低。(4)起动机遇械冲击大,设备运用寿命低;(5)噪声大,粉尘净化严重等。在水泥厂次要有生料磨排风机,窑尾废气处置风机,罗茨风机,水泥磨排风机,煤磨风机、蓖冷机风机、选粉机、循环水泵、给水泵等。由于变频调速技术的根本原理是依据电机转速与任务电源输出频率成反比的关系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p辨别表示转速、输出频率、电机转差率、电机磁极对数);经过改动电动机任务电源频率到达改动电机转速的目的。经过流膂力学的根本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n,H∝n2,P∝n3;即,流量与转速成反比,压力与转速的平方成反比,轴功率与转速的立方成反比。如下图示为压力H-流量Q曲线特性图:

n1-代表电机在额外转速运转时的特性;n2-代表电机降速运转在n2转速时的特性;R1-代表风机、泵类管路阻力最小时的阻力特性;R2-代表风机、泵类管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。

风机、泵类在管路特性曲线R1任务时,工况点为A,其流量压力辨别为Q1、H1,此时风机、泵类所需的功率反比于H1与Q1的乘积,即反比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小流量到Q2,实大多数人都曾因不佳的交通状况而迟过到、叫过苦。经济的快速发展带动的是社会各方面的全面提升,但在此过程中,交通的发展却没跟得上前进的步幅,各类交通难题让交管部门伤透脑筋,如何利用AI来解决相关难题已成当务之急。践上经过添加管网管阻,使风机、泵类的任务点移到R2上的B点,压力增大到H2,这时风机、泵类所需的功率反比于H2与Q2的乘积,即反比于BH2OQ2的面积。显然风机、泵类所需的功率增大了。这种调理方式控制虽然复杂、但功率耗费大,不利于节能,是以高运转本钱换取复杂控制方式。若采用变频调速,风机转速由n1下降到n2,这时任务点由A点移到C点,流量仍是Q2,压力由H1降到H3,这时变频调速后风机所需的功率反比于H3与Q2的乘积,即反比于CH3OQ2的面积,由图可见功率的增加是分明的。

也就是当风机水泵的转速下降10%时,电机耗费功率下降27.1%.所以风机水泵采用变频调速节能效果十分分明。

2、用变频调速取代传统调速

传统调速所采用的晶闸管串级调速、直流调速、电磁滑差调速、液力耦合器调速和异步电动机的变级调速等存在传动效率低、难维护等缺陷,而变频调速构造复杂,波动牢靠,调速精度高,启动转矩大,调速范围广。所以采用变频调速在进步机械的传动效率就可节能20%左右。

3、变频在空气紧缩机上使用

空压机恒压供气运用变频器与压力控制构成闭环控制零碎,使压力动摇增加1.5%,降低乐音、增加振动。保证设备临时波动运转,从而增加了设备维护任务量,延伸了设备运用寿命。用变频器后,空压机可在任何压力下随意起动,打破了以前不允许带压起动的规则,起动电流也较以前大大降低。经过运用变频器后的实例,少数紧缩机节电率约在20%左右。

总之:采用变频器控制将有以下诸多优点:(1)、采用变频器控制电机的转速,取消挡板调理,降低了设备的毛病率,节电效果明显;(2)、采用变频器控制电机,完成了电机的软启动,延伸了设备的运用寿命,防止了对电网的冲击;(3)、电机在低于额外转速的形态下运转,增加了噪声对环境的影响;(4)、具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动维护功用;(5)、进步产质量量及产量。

理论证明,变频改造具有明显的节电效果,是一种理想的调速控制方式。既进步了设备效率,又满足了消费工艺要求,并且还大大增加了设备维护、维修费用,另外当采用变频调速时,由于变频安装内的直流电抗器能很好的改善功率因数,也可以为电网浪费容量。直接和直接经济效益非常分明。

二、电动机的功率因数补偿

笼型电动机通常采用并联电容器就地补偿的办法。绕线式电动机可采用进相机补偿的方式。进相机补偿分旋转式和运动式2种,由于旋转式进相机构造上的缺陷,目前逐渐被运动式进相机所替代。

三、合理选用电动机类型 #p#分页标题#e#

Y系列电动机是全国一致设计的新系列产品,是国际目前较先进的三相异步电动机。20世纪80年代中期即在全国推行使用。其优点是效率高、节能、启动功能好。而目前国际许多老水泥企业仍少量采用JO2系列电动机,相比来说Y系列比JO2系列电动机效率进步了0.413%。因而用Y系列电动机取代新式电动机势在必行。

选择电动机类型除了满足拖动功用外,还应思索经济运转功能。关于年运转工夫大于3000h,负载率大于50高端智能装备、新一代信息技术、新能源、新材料、新制造、新零售、新技术、生物制药等新的产业集群正在迸发活力;创新驱动、科技支撑、知识产权转化、技术转移等新的动能正在超越旧的动力,新经济成为支撑经济发展的重要力量。%的场所,应选择YX系列高效率的三相异步电动机。与Y系列相比,其效率均匀高3%,损耗降低20%~30%,虽然价钱高于Y系列电动机,但从临时运转思索,经济性还是分明的。

同步电动机能进步企业电网的功率因数,降低供电线路损耗,但控制零碎冗杂,价钱较高。

合理选用电动机的额外容量

国度对三相异步电动机3个运转区域作了如下规则:负载率在70%~100%之问为经济运转区;负载率在40%~70%之间为普通运转区;负载率在40%以下为非经济运转区。若电动机容量选得过大,虽然能保证设备的正常运转,但不只添加了投资,而且它的效率和功率因数也都很低,形成电力的糜费。因而思索到既能满足水泥厂设备运转需求,又能使其尽能够地进步效率,水泥企业普通负载率坚持在60%~l00%较为理想。关于负载率小于40%的三角形接法电动机可改为星型接法,以进步其效率。

同步电动机能进步企业电网的功率因数,降低供电线路损耗,但控制零碎冗杂,价钱较高。随着异步电动机制造程度的进步,新设备已很少采用。

三、电动机启动和运转方式

高压笼型大中型电动机

若采用全压直接启动方式,这要求电力零碎有足够大的容量,而实践运转时,电力零碎负载率很低,影响供电效率,并且用直接启动方式易烧毁开关、电动机,影响电网其他设备的运转,往往为了尽量增加电动机启动次数而宁愿让电动机空转而不停车,形成少量糜费。

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