锅炉燃烧系统变频节能改造方案

一、基本情况

该厂原有设备蒸汽锅炉采用链条炉，引风电动为132KW，鼓风电动机为110KW，给煤电机为5.5KW，给水泵45KW给煤机采用滑差调速电机来调节给煤量的大小，鼓风和引风量通过调节风门来实现。鼓风和引风电动机采用降压起动方式。水泵采用电磁阀来调节流量。

二、现在锅炉风系统运行状况分析

1、对生产工艺中负荷变化的适应能力差

由于生产负荷和气候在不断变化，要求锅炉系统要跟随其变化，现有燃烧系统给煤机采

用直流调速，进煤量与转速成正比，风量通过风门调节，风门开合度大小与风量调节不成正比，风煤配比无法高效适应负荷变化。

2、现有风系统不能满足锅炉操作工艺要求

调小风门、风量减少；但风压提高，为使煤层不被吹破，造成炉膛内串风情况，必须使煤层较厚，这样煤不能保证充分燃烧，造成煤耗加大。

3、能量浪费严重

一般风门调节不方便，往往使送风、引风系统均处于过量供给的状态。送风过量，外界空气（40℃）过多地进入炉膛（500℃以上）需吸大量的热量，造成煤的浪费，送风电机电流较高，造成能量浪费；引风过量，造成大量的热空气被引风系统带走，虽然经过省煤器后，排烟温度仍然超标，造成煤的浪费，同时引风电机电流高达额定值，使电能白白浪费了。

4、电机起动冲击电网

电机起动虽然采用降压起动方式，但在起动过程中，起动电流仍高达额定电流的3-4倍，而且操作复杂，维护量大，设备故障率高，增加维修费用。

三、变频调速改造鼓风和引风系统是链条炉节能降耗、提高热效率的必然趋势。

1、变频调风有无可比拟的优越性。

（1）节能效果显著

按离心风机的特性，风机的风量变化与转速化成正比，而功率与转速的立方成正比。因此，负荷调节时，改变转速，使轴功率明显下降，因而具有显著的节能效果。

（2）充分满足工艺要求

风量与转速一次方成正比，风量大小可控，风压大小可控，可以充分满足燃烧系统调风的工艺要求，可以大量减少飞灰量，提高热交换效率，减少环境污染，节约燃煤。

2、风机的工作效率由下式计算

ηp=C1(Q/n)-C2(Q/n)²

式中Q为风量，n为转速，C1C2为常数

通过风门控风量时，因转速n不变，而流量Q下降，故效率ηp   下降，而通过转速控制风量时，风量与转速成正比，比值（Q/n）不变，故效率ηp始终保持最佳状况。可见，采用变频调速后，风机的工作效率将大为提高。

四、经济效益分析

1、节约电费

75KW 引风机和55KW鼓风机以运行频率40Hz为例，其工作转速为额定转速的80%，风机消耗功率为P2=0.8³Pn=0.512Pn

每年按12个月生产期，考虑各种损耗以节电30%计算。

W=(132KW+110KW+5.5KW+45KW)×12×30×24×25%X0.8=KW.h.

以每千瓦时电价0.5元计算，每年可节约电费

505440×0.5元=25.272万元

2、节约燃煤

3、风煤比可方便配合，能很好地适应负荷变化，达到最佳燃烧方式，提高热效率。在生产等量蒸汽的情况下，可省煤5%，一年节省煤按每天用煤60T计算，价格按200元/T计算，可节约费按每天用煤60T计算，价格按200元/T计算，可节约：

  60×5%×200×30×12=216000元以上。

  变频改造后，直接经济效益一年达到

  175608+216000=391608元

五、设备投资

变频器的使用年限可达十年，投资回报计算如下：

132KW日节电费：132×24×30%×0.5×0.8=380元

110KW日节电费：110×24×30%×0.5×0.8=317元

投资回收（     ）÷（380+317）÷30=（   ）月

给煤机（滑差调速电机）    湖北襄樊化纤厂锅炉系统 引风/鼓风/水泵/给煤系统改造

滑差电机变频改造

一、滑差电机电气传动系统分析

1.电能浪费严重。电磁调速电机是一种支流恒转矩无级调速电动机。其本身由普通鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器、测速发电机和控制装置组成。其中电动机作为拖动原动机，电磁转差离合器作为转矩传输器，将电动机的输出转矩传递到负载侧。

调速功能是由电磁转差离合器来完成的，该离合器有两个旋转部件，一个是圆筒形电枢，一个是爪形磁极。电枢与电机转子同步旋转；当励磁线圈通往直流电后，空隙中产生交变磁场，电枢切割磁力线产生涡流，涡流产生的磁场与磁极磁场相互作用，产生转矩，输出轴的旋向与电机相同。在同一负载条件下，输出轴的转速取决于励磁电流的大小，电流越大转速越高，反之则低。当无励磁电流时，输出轴就不能输出转矩，调节励磁电流就可调节电机转速。

2.电磁调速电机特性较软，虽然有转速反馈信号检测，但调速不稳定，大大影响产品质量。

3.电磁调速电机结构复杂，发热量大，对生产维修和生产环境影响大。

二、传动系统采用变频器的方式：

变频器在调速范围，起动特性，动态响应，调节精度，输出特性，经济指标和操作监视方便等各个方面；都优于电磁调速。改造方式不外乎有以下三种：

1、将原动力更换为普通Y系列鼠笼式电动机，加变频器控制调节

2、原滑差电机不用更换，只需在转差离合器部分转眼攻丝，然后用螺杆锁紧即可，使电机轴与负载轴作硬性连接（将励磁电源断开）。当变频器发生故障时，将螺杆松开后，接上控制电源又可用滑差调速。

3、原滑差电机不用更换，将调速板旋纽调到最高速度不变。用变频器调节速度。

三、采用变频器效益分析：

根据实际情况可知，采用变频器可达到30%—70%的节能效果可节电，工艺要求转速越低则节电率越高。以一台37KW滑差电机为例37（KW）×24（小时）×12（月）×30%=95904KW

按每度电0.5代算，可节约电费：

95904×0.5=47952元

水泥行业的节能改造应用案例

一．概述

水泥行业是能耗大户，降低能源消耗，提高产品质量是提高企业竞争力的重要措施。我公司的工程技术人员针对中小型水泥厂机立窑供风系统、机立窑卸料系统、水泥选粉系统进行了长期跟踪专门研究，开发出的节能控制成套装置。通过几十条水泥生产线实际应用，以其设计合理、结构紧凑、安装调试方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节电效果明显、生产工艺可得到明显改善等优点赢得广泛赞誉。

二．立窑螺茨风机改造

1．工况分析

以某水泥厂为例，共两条生产线，年生产能力达16万吨。该厂罗茨鼓风机有两台，一台电机的功率为250KW、额定电压380V、额定电流465A；另一台为220KW、额定电压380V、额定电流415A。立窑罗茨风机在设计时一般考虑到最大生产量时需要的风量，且留有一定的余量，一般在20％左右，以延长风机及电机的使用寿命。又在生产工艺过程中的不同阶段立窑所需供风量也不同，因此在生产时就常会出现风量过大，风压过高。目前操作工人一般根据生产工艺的不同阶段来调节进风量，调节风量的措施是在风机出风管上开一放风的风门，调节放风风门的开度即可调节供风量的大小，这样大量的多余风量被排入大气中，造成能源的浪费，且在放风过程中，噪声很大。

2． 解决方案

针对以上的工况可采用以下的改造方案：

将原拖动系改造为变频调速拖动系统，两套系统原理一样。改造后的供风系统是在保留原降压启动控制系统的基础上增加一套变频调速系统与原控制系统并联，形成的双回路控制系统。其特点是双控制回路互为备用可靠性高，设备检修时不用停机，保障了生产的连续进行。关闭放风门，通过改变电机的转速来改变系统供风量，从而达到节能降耗的目的。系统图如下：

立窑供风、卸料系统变频调速装置