浅谈高压变频器的显著节能效果

【摘要】现阶段，节能减排已成了每个钢铁企业可持续发展必须考虑的问题，而高压变频器的广泛应用可以很好的节约电能，减少能源消耗。
【关键词】高压变频  节能  效果  分析
   通过近几年的发展，高压变频调速技术已经日趋成熟，已经开始在各个领域广泛应用，钢铁企业中原有大量的风机、水泵等设备一直在工频状态下运行，需要利用闸阀控制风量、流量，这样就损失了大量的能量，而改为变频调速后，通过改变电机的转速（也就是改变了电机的输出功率）来调节风量、流量，减少阻力消耗，从而实现节能的目的。
   下面就以邢台钢铁有限责任公司动力厂2台75T燃气锅炉引风机的变频改造项目为例具体分析高压变频技术的节能效果。
一、项目概况
   动力厂自备电站现有两台75T燃气锅炉，其配套高压引风机电机为400kw，原运行方式为工频运行，为保持锅炉炉膛内负压基本恒定，需通过调节进口风门控制。进口风门实际开度在36%-40%，且动作频繁，所以有相当一部分功率消耗在风门上浪费掉。为改变这种状态，发展循环经济、实现节能环保，保障企业可持续发展，08年5月份开始对该两台高压电机实施变频改造。
   高压电机实施变频改造即通过变频器输出的不同频率，来改变电机的转速（也就是改变了电机的输出功率）以调节风机风量，使锅炉炉膛内负压基本保持恒定；进口风门处于全开状态，减少阻力消耗，电机在远低于额定功率的状态下运行，从而实现节能的目的。增加旁路柜作为备用，当变频器出现故障时，可以将电机切换到工频运行，这样既发挥了变频器的节能优势，又可保证安全生产。进口风门的调节控制作用也仅限于工频运行状态。
   该项目通过技术方案选择和经济适用性比较，选定北京合康亿盛科技有限公司总承包实施，于5月底安装完毕。根据生产情况和计划检修安排，第一台（4＃）高压电机变频改造于6月10日接（通）线运行，第二台（5＃）高压电机变频改造于7月10日接（通）线运行。
二、项目投（融）资方式
   本项目采用节能返款模式进行项目建设，邢钢提供初始状态的运行设备和现场（平台）条件，对方负责设计、提供设备并垫资安装施工，以项目的现金流量作为保证实现融资，投运后节电费用双方按比例分享，实现互利双赢：邢钢节约了电费，降低了成本；对方的设备与施工费用从其分红中得以支付并可获利；同时，项目的节能环保利国、利民、利社会。
三、项目运行
   设备改造运行情况：2008年6月10日，利用4＃锅炉检修机会对4＃炉引风机电机加装变频器改造进行接线，至6月11日21点空载投入试运行。6月14日17：35锅炉并汽正式投入运行。锅炉负压设定-60Pa，实际负压波动±15 Pa，运行较平稳，运行频率在37－39Hz。运行功率152－175KW，平均160KW，仅为工频运行状态的45.6％。工频下平均运行功率351 KW。工频和变频实际运行数据统计如下表：

   5＃锅炉7月7日检修，7月8日变频器开始对接调试，7月10日投入运行,运行平稳，可以满足工艺需要。
四、节能计算
   为了准确计算变频器的节电率，我们在变频器安装前对两台引风机用电情况装表计量30天，变频器安装投入运行后再对两台引风机用电情况（包括变频器损耗）计量30天。根据计量结果测出实际节电率：节电率＝（变频器安装前日平均用电量－变频器安装后日平均用电量）/变频器安装前日平均用电量。
4#引风机变频器：
安装前（5月5日-6月4日）30天用电量：
（9159.50-8874.05）＊900=256905kw.h
平均每天用电：256905/30＝8563 kw.h
变频安装后（6月12日－7月12日）30天用电量：
（9339.61-9217.73）＊900=109692 kw.h
平均每天用电：109692/30=3656.4 kw.h
节电量计算：8563-3656.4=4906.6 kw.h/天
节电率：4906.6/8563=57.3%
5#引风机变频器：
安装前（6月6日-7月6日）30天用电量：
（8995.50-8715.00）＊900=252450kw.h
平均每天用电：252450/30＝8415 kw.h
变频安装后（7月10日－8月9日）30天用电量：
（9119.85-9009.05）＊900=99720 kw.h
平均每天用电：99720/30=3324 kw.h
节电量计算：8415-3324=5091 kw.h/天
节电率：5091/8415=61%
   由以上测算可知，该项目节电效果明显，两台变频器节电率分别为57.3%和61%，且返款期短，约10个月就可以还清设备与施工费，以后的节电费用均为业主单位受益。
五、结束语
   鉴于已投运的4＃5#锅炉引风机电机变频改造运行平稳，满足技术要求，节能效果非常明显，节电率超过了50%，我公司在新建的75T锅炉发电项目引风机设计安装时就直接加装了北京合康公司的高压变频器，项目一投运就达到了节能效果。
建议各个企业（尤其是高耗能的钢铁企业）积极推行高压电机变频改造，对经常不需要在工频状态下满负荷运行就可满足工艺要求的风机、水泵类电机进行变频改造，自有资金不足的可以利用节能返款发承包模式，这样即不用业主单位直接投资，又节约了电能，降低了能源消耗。新建项目也应该在设计时就充分考虑变频器的节能作用，工况经常变动的，有时不需要在满负荷条件下运行的电机都尽量加装变频器，已达到节能的目的。只有这样企业才能够满足现代社会节能减排的要求，有利创建节约型企业、促进企业可持续发展。