潘 青 （寧海電力發(fā)展有限公司熱電廠，浙江 寧海 315609） 摘要：介紹了風機應用變頻器調速技術的調節(jié)原理，日立變頻器的特點，并對實際應用節(jié)能效果作了比較。圖1表2。 關鍵詞：風機 變頻調速 節(jié)能 1 前言 隨著近年來熱電廠上網電量的競爭日趨激烈，節(jié)約廠用電，降低消耗，已成為熱電廠降低成本，提高效益，立足于經濟市場的一條重要途徑。風機耗電量在電廠廠用電中所占的比重較大，尤其熱電廠，風機風量的調節(jié)多采用擋板調節(jié)，節(jié)流功率損失非常大，即電動機的能源損耗很大。因此，變頻調速技術的成熟發(fā)展和廣泛應用，使這一損耗得到改變。 2 風機節(jié)流調節(jié)與變頻調節(jié)的原理 風機風量的調節(jié)方法一般有兩種，一種是節(jié)流調節(jié)，即調節(jié)風道中的風門擋板，以改變風道中的風量大小，另一種是變頻調節(jié)，即改變電動機轉速，以調節(jié)風機的運行特征，達到風量的調節(jié)。由圖1風機特性曲線可說明其工作原理，圖中曲線1為風機恒轉速n1時，風壓H與風量Q的關系曲線H1 =f（Q）。其中，曲線h1為風道中擋板開度最大時的風阻力關系曲線，h1= f（Q），工作過程中二者相交于A點，對應的風量為Q1，此時風機軸功率與圖中Q1AH1O的矩形面積成正比。按鍋爐負荷變化要求，當風量由Q1減少到Q2時（相當于50% Q1），則風道中擋板開度將變小，風阻力關系曲線為h2= f（Q），與曲線1相交與B點，此時風機軸功率正比于矩形Q2BH2O的面積，由圖可見兩者面積相差不大，即軸功率變化不大，只是風壓由H1變到H2，增加許多。 如果采用變速調節(jié)，使風機轉速降到n2（相當于將風量減少50%時的轉速），對應的H2 = f（Q）曲線與h1= f（Q）曲線2相交于C點，此時風機軸功率正比于矩形Q2CH3O的面積，可見其面積顯著減少，即軸功率下降很多。 另外，風機屬于平方轉矩負載，即轉矩T與轉速n的平方成正比，T ∝ n2，而電機軸的輸出功率P ∝ T0n ∝ n3，即電機軸功率與轉速的三次方成正比，由此可見，當電機的轉速稍有下降時，電機功率損耗就會大幅度下降，耗電量也就大為減少。 3 日立J300系列變頻調速的原理及特點 （1） 精密的轉矩調整，采用無速度轉感器矢量控制（V/F控制）,即使在驅動通用電機時, 也能保持高起動轉矩并且保證在整個頻率范圍內實現精確的轉矩控制。 （2）自動電壓調整AVR功能，在線電壓下降時，進行自動電壓調整，維持高轉矩。 （3）模糊邏輯加/減速功能，根據電機負載要求自動地計算最佳加速/減速時間。 （4）瞬時電源故障重啟動功能，有利于在電網電源瞬間沖擊時引起變頻器跳閘后重新啟動。 （5）設置有過電流、過電壓、低電壓、過載、缺相等保護。 （6）PID控制技術，可實現控制量的閉環(huán)自動控制。 （7）可配有RS486通訊接口，實現微機監(jiān)控技術。 4 應用節(jié)電分析比較 本公司熱電廠兩臺65t/h鍋爐的送風機均采用了J300系列變頻器，應用前后的實測數據相比結果如下: （1）1#、2#機運行工況變化很小情況下，變頻器投運前、后幾天的數據統計比較如表1。 投運后，在滿負荷情況下，電動機的電流由未應用前的130A降低到90A左右，減少電流40A，電動機電量較投運前節(jié)電率達到了32%左右，廠用電率也下降了0.22%，兩臺電機的日節(jié)電量約750kWh。 （2）投運前半年與后半年的耗電情況比較如表2。送風機的廠用電率降低了0.165%。半年共節(jié)電量7.8447萬kWh，全部送電網產生的經濟效益為5.4萬元。測定2年內收回投資，節(jié)能效益顯著。 5 結論 風機應用變頻器調速，調節(jié)方便、靈敏。實現了軟起動，降低了對廠電母線的電壓沖擊, 減少了對電氣一次設備空氣開關觸頭、機構的維護費用。由于電動機長期處于低速運轉，對電動機、風機的軸承磨損減少許多，延長了運行壽命。 變頻器內的部分功能，在應用中發(fā)揮出很大的作用，但有些功能如PID功能尚未開發(fā)利用，還有待于討論和開發(fā)應用，是變頻器能最大限度地發(fā)揮其應有的作用。