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冷却塔风机变频改造的节能效益分析

发布者:云顶集团游戏网址 / 发布时间:2015年09月21日 /

存在问题

某厂循环水场有三台冷却塔风机,采用的控制方式是正反转两地全压起动。夏季正转运行,通过调整运行电动机台数来调节风量,达到控制循环水温度的目的。冬季反转运行用以除霜。使用中存在以下问题。

1) 冷却塔风机运行时不能调节转数,只能以恒定转数运行。不能满足对风量进行精调的要求。

2) 冷却塔风机的电动机容量为160kW,额定电流为282A。全压起动电流接近2000A,不仅造成低压电气系统波动,而且对机械和电气设备的冲击损伤严重,电动机和机械设备检修次数较多。

3) 如要调节风量,只能通过调整电动机台数来进行粗调,有大部分电能被浪费掉了。 4) 冷却塔风机的电动机保护只能有短路和过负荷的常规保护,不能满足对电动机进行全面保护的要求。

冷却塔风机改造方法

1) 采用变频器取代原接触器来控制风机转数(接线图如附图所示)。采用控制室/机前正反转两地控制,调速方式为控制室手动调速。考虑到变频器故障检修时不间断风机运行,采用带检修旁路的变频器柜。

2) 利用变频器的软起动/软停止功能替代原来的全压起动和惯性停机。并设定稳定加速时间为15s,稳定减速时间20 s。降低了起动电流和机械冲击给设备带来的破坏。

3) 利用变频器的节能功能实现风机节能。因为风机的风量与风机的转数的1次方成正比,压力与转数的2次方成正比,而风机的轴功率与转数的3次方成正比。假如风机的转数降低15%,风机的耗能将降低近40%。可见采用变频器调速的节能空间巨大。

4) 利用变频器的完备的保护功能实现对电动机的全面保护。变频器具有过电流、过电压、欠电压、电动机过载等保护功能。

应用效果

经过改进,冷却塔风机已连续运行至今,节电明显,起动电流和运行电流均明显降低;调速简洁实用,转速调整灵活,数据记录准确;实现了软起动/软停止,调速平滑、稳定.降低了对低压系统的冲击,延长了设备使用寿命。

改造后的经济效益分析

1)直接经济效益
冷却塔风机经过变频改造后,各项运行数据记录表示。变频改造后运行的频率在35~45 Hz区间,按照年平均运行40Hz汁算,改造后的风机按年运行320天计算,三台风机运行年耗电l 359 360 kW-h,单位电费0.4元/kW.h,年电费是54.37万元。

变频改造前电动机的运行电流为189 A,运行消耗功率为112 kW,三台电动机年运行耗电2 580 480kW.h,单位电费0.4元/kW.h,年电费是103.22万元。

可见,变频改造后运转节电效果每年节约电费48.85万元,减去改造投资费用54万元,投资改造后一年零两个月即基本收回投资。以后每年节约电费48.85万元,间接节约电动机维修费一万多元,并延长了电动机的使用寿命。

2)间接经济效益
冷水塔风机的低故障率运行,保证了整个化工厂的三套生产装置所使用的循环水的高质量。保证生产装置的安全、稳定、优质、大负荷生产。

实践证明,变频器在循环水冷却塔风机上的应用是企业回报率高的良好方案

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