四川盛龙化工有限公司变频控制方案
2008/1/4 16:59:00
一、 锅炉变频控制方案
（一）方案说明
盛龙化工锅炉段有锅炉4台，每两台锅炉有110KW引风电机一台,根据不同时期负荷的变化,要对烟道上的挡板开度进行控制和调节，以满足炉膛压力需求。
目前两台电机均存在明显的调节幅度，现有工况不仅浪费了部分电能，而且炉膛压力需人工通过调节挡板开度去调整，因此，我们可对两台电机实施变频改造。
粗略方案：在挡板全开的情况下根据炉膛负压情况调节110KW电机转速，这样既满足了工艺要求，消耗在挡板上的电能也可以有效的节约下来。
因引风机、鼓风机需要同步启停，否则会对工艺造成影响，所以我们对两台电机进行联锁启停控制。
考虑到锅炉房粉尘严重,可适当延长变频器到电机的主回路线,将变频器放置环境相对适宜的地方，并采取必要的抗干扰和散热措施，以增强变频器的工作稳定性及可靠性。
本变频控制改造示意图如下：
（二）效益分析
1. 节电降耗效果明显，保守估计应在20%左右。
改造前电流为190A，则用电度数/年=380V（电压）×190A（电流）×0.89(功率因数)×1.732÷1000×24(小时)×300(年工作天数) =801323度
按节约20%计算，则每年可节约801323×20%=160264（度）
注1：用电度数计算公式：380V（电压）×190A（电流）×0.89(功率因数)×1.732÷1000×24(小时)×300(年工作天数) =801323度
注2：电费按每度0.35元计算：801323×0.35=280463元，按节约20%计算，则保守估计一年可节约电费280463×20%=56093（元）,两台变频改造后总节约56093×2=112186元。不到一年就可收回成本。
2. 满足了工艺需要，促进了燃料的充分燃烧，可有效的提高燃料的使用效率，节约了燃料成本。
引风机变频改造后可根据工艺状况调节炉膛负压。
3、通过变频器调节风机转速，可降低启动电流，提高电气保护质量，电机可以软启动，从而提高了起动转矩，因此，对电机和电网的冲击大幅下降，启动压降减小，对电网的容量要求降低，变频器能快速检测和保护，它的保护功能齐全，保护的反应速度和精度均比常规电气保护大为提高，对电动机的保护更为完善，有利于电机的安全运行。
4、反应速度快、精度高、控制方便：变频器的加减速时间可根据压力要求随时调整，频率分辨率为0.01（数字设定），调整精度可达0.5%，机械特性硬，调速性能好，可满足严格的工艺要求，控制质量高，控制方式既可闭环自控，也可开环手动。
二、旋转炉变频改造方案
盛龙化工现有4台旋转炉电机，均为18.5KW，工作电流一般在18A左右，转速3r/min，欲改为0.5r/min。根据现场情况，制定如下改造方案：
1、 变频器集中成套后放置在操作室内，一次线路与原有电气线路互锁，原电气线路可作为工频旁路。
2、 根据贵方要求，可在控制室和旋转炉现场分别进行每台变频器的启停和速度调节，初步设计为用档位开关进行速度调节，以满足在烧制和出料时不同的速度要求，如I档为3r/min，II档为0.5r/min。
3、 旋转炉如以0.5r/min工作时，变频器的输出频率只有8～9HZ，在变频器低频工作时，要考虑两个问题：一是变频器在低频下的输出力矩会受到限制，建议从生产的可靠性角度放大一档变频器的容量，即18.5KW的电机选用22KW的变频器；二是电机的温升，在低速状况，电机温升不容忽视，可考虑在电机散热风扇外再加装轴流风机可以有效地改善电机的散热状况。
4、 因旋转炉一般为旋转式不均匀负荷，转动惯量不平衡，易造成电流、电压的突变而引起变频器保护，现场实际运行后可能会存在加装制动电阻的情况。
三、 搅拌机变频控制方案
搅拌机属于典型的平方转矩负载类型，由流体传输设备搅拌机的工作原理可知：搅拌机的流量（风量）与其转速成正比；搅拌机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而搅拌机的轴功率等于流量与压力的乘积，故搅拌机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低搅拌机的转速，那么其功率可以下降得更多，从而达到节能的目的。
在一定范围满足生产要求的前提下，可以通过用变频器改变电机转速来灵活的调节搅拌的速度，以方便均匀搅拌，并且不改变工作周期。这种特性表明，调节搅拌机转速，改变电动机出力，使搅拌速度始终满足工艺要求。
成都三丰工控技术有限责任公司
（一）方案说明
盛龙化工锅炉段有锅炉4台，每两台锅炉有110KW引风电机一台,根据不同时期负荷的变化,要对烟道上的挡板开度进行控制和调节，以满足炉膛压力需求。
目前两台电机均存在明显的调节幅度，现有工况不仅浪费了部分电能，而且炉膛压力需人工通过调节挡板开度去调整，因此，我们可对两台电机实施变频改造。
粗略方案：在挡板全开的情况下根据炉膛负压情况调节110KW电机转速，这样既满足了工艺要求，消耗在挡板上的电能也可以有效的节约下来。
因引风机、鼓风机需要同步启停，否则会对工艺造成影响，所以我们对两台电机进行联锁启停控制。
考虑到锅炉房粉尘严重,可适当延长变频器到电机的主回路线,将变频器放置环境相对适宜的地方，并采取必要的抗干扰和散热措施，以增强变频器的工作稳定性及可靠性。
本变频控制改造示意图如下：
（二）效益分析
1. 节电降耗效果明显，保守估计应在20%左右。
改造前电流为190A，则用电度数/年=380V（电压）×190A（电流）×0.89(功率因数)×1.732÷1000×24(小时)×300(年工作天数) =801323度
按节约20%计算，则每年可节约801323×20%=160264（度）
注1：用电度数计算公式：380V（电压）×190A（电流）×0.89(功率因数)×1.732÷1000×24(小时)×300(年工作天数) =801323度
注2：电费按每度0.35元计算：801323×0.35=280463元，按节约20%计算，则保守估计一年可节约电费280463×20%=56093（元）,两台变频改造后总节约56093×2=112186元。不到一年就可收回成本。
2. 满足了工艺需要，促进了燃料的充分燃烧，可有效的提高燃料的使用效率，节约了燃料成本。
引风机变频改造后可根据工艺状况调节炉膛负压。
3、通过变频器调节风机转速，可降低启动电流，提高电气保护质量，电机可以软启动，从而提高了起动转矩，因此，对电机和电网的冲击大幅下降，启动压降减小，对电网的容量要求降低，变频器能快速检测和保护，它的保护功能齐全，保护的反应速度和精度均比常规电气保护大为提高，对电动机的保护更为完善，有利于电机的安全运行。
4、反应速度快、精度高、控制方便：变频器的加减速时间可根据压力要求随时调整，频率分辨率为0.01（数字设定），调整精度可达0.5%，机械特性硬，调速性能好，可满足严格的工艺要求，控制质量高，控制方式既可闭环自控，也可开环手动。
二、旋转炉变频改造方案
盛龙化工现有4台旋转炉电机，均为18.5KW，工作电流一般在18A左右，转速3r/min，欲改为0.5r/min。根据现场情况，制定如下改造方案：
1、 变频器集中成套后放置在操作室内，一次线路与原有电气线路互锁，原电气线路可作为工频旁路。
2、 根据贵方要求，可在控制室和旋转炉现场分别进行每台变频器的启停和速度调节，初步设计为用档位开关进行速度调节，以满足在烧制和出料时不同的速度要求，如I档为3r/min，II档为0.5r/min。
3、 旋转炉如以0.5r/min工作时，变频器的输出频率只有8～9HZ，在变频器低频工作时，要考虑两个问题：一是变频器在低频下的输出力矩会受到限制，建议从生产的可靠性角度放大一档变频器的容量，即18.5KW的电机选用22KW的变频器；二是电机的温升，在低速状况，电机温升不容忽视，可考虑在电机散热风扇外再加装轴流风机可以有效地改善电机的散热状况。
4、 因旋转炉一般为旋转式不均匀负荷，转动惯量不平衡，易造成电流、电压的突变而引起变频器保护，现场实际运行后可能会存在加装制动电阻的情况。
三、 搅拌机变频控制方案
搅拌机属于典型的平方转矩负载类型，由流体传输设备搅拌机的工作原理可知：搅拌机的流量（风量）与其转速成正比；搅拌机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而搅拌机的轴功率等于流量与压力的乘积，故搅拌机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低搅拌机的转速，那么其功率可以下降得更多，从而达到节能的目的。
在一定范围满足生产要求的前提下，可以通过用变频器改变电机转速来灵活的调节搅拌的速度，以方便均匀搅拌，并且不改变工作周期。这种特性表明，调节搅拌机转速，改变电动机出力，使搅拌速度始终满足工艺要求。
成都三丰工控技术有限责任公司
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