窯頭排風機變頻調(diào)速節(jié)能可行性分析

    　窯頭排風機的風量控制主要靠風門的開度大小來實現(xiàn)，而風門的******開度一直在50% 左右調(diào)節(jié)，根據(jù)風機應用手冊定義，轉(zhuǎn)速與風量成一次方關系，即n1/n2＝Q1/Q2，風壓與風量成二次方關系，即p1/p2＝（Q1/Q2）2，軸功率與風量成三次方關系，即W1/W2 ＝（Q1/Q2）3，由此得出，節(jié)電Δ W ＝ W1 － W2＝[（1－n2/n1）3>W1，理論節(jié)電率＝1－（n2/n1）3。由以上關系式，如果窯頭排風機開全風門，降低轉(zhuǎn)速，節(jié)電效果會相當明顯。

    　根據(jù)工藝要求，窯頭排風機對風壓的調(diào)節(jié)要求不高，因此，風門的開度對系統(tǒng)風壓的作用不會影響到工藝生產(chǎn)，完全可以滿足水泥生產(chǎn)過程的要求。

變頻器選型

    　目前，變頻技術(shù)飛速發(fā)展，供選擇的范圍比較寬，因此，只有全面分析各自的優(yōu)缺點，根據(jù)實際情況選用，才能達到最優(yōu)效率。初步確定以下3 個方案。

    方案1：用輸入變壓器將6 kV的高壓降為660 V或更低，用低壓變頻器實現(xiàn)調(diào)速，再用輸出變壓器升到6 kV。此方案的缺點是效率低，技術(shù)性能一般，維護工作量大。

    方案2：用額定電壓 6 kV 的高壓變頻器直接驅(qū)動電動機，實現(xiàn)變頻調(diào)速。此方案整體效率高，技術(shù)先進，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，缺點是投資大。

    方案3：選用新的低壓電動機，取代原有的電動機。經(jīng)輸入變壓器降壓后，用低壓變頻器調(diào)速。缺點是工期長，投資大，占地面積大，需要更換電動機及其輔助設備。

    最后，經(jīng)過分析及結(jié)合公司的實際情況，決定選方案2。

改造步驟及措施

    方案確定后，我們又對變頻器的調(diào)速原理進行了全面的分析和理解之后，選用了希望—森蘭公司生產(chǎn)的SLANERT06－40高壓變頻器。希望—森蘭公司生產(chǎn)的完美無諧波高壓變頻器是一種新型的直接輸出高壓的變頻器，它采用若干個低壓PWM 變頻功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出，諧波分量小，功率因數(shù)高，輸出波形近乎正弦波，不存在諧波引起的電動機附加發(fā)熱、電動機軸電流以及轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲。

（1）系統(tǒng)的電氣原理

1）2002年我公司對窯頭排風機電氣系統(tǒng)進行了改造，改造后系統(tǒng)的整體電氣原理如附圖所示。