关于引风机电机变频改造的方案

关于引风机电机变频改造的方案

一、 引风机电机运行现状

热电公司两台130T/H锅炉所配置的两台引风机额定功率为560KW，平均消耗功率约为401KW，月耗电约30万度，其运行参数如下：

风机电动机参数 额定电压 6kV 额定功率 560kW 额定电流 68A 运行电流 46A 功率因数 0.84 轴功率 491 kW 风机运行工况 额定流量 246736 m3/h 出口压力 4605~6000 Pa 风门开度 15% 二、 原一次风机变频改造效果分析及引风机变频改造的必要性

(一) 原两台一次风机变频改造效果分析

2007年10月在进行变频改造前公司专业技术人员对锅炉两台一次风机的运行情况进行了调查，其运行情况如下：

运行工况：通过调节风门开度来调节风量，从而达到调节锅炉负荷的目的，锅炉负荷小范围变化对电机功率消耗影响不大。但由于3#锅炉与4#锅炉在带负荷特性上有些差异，所以在同负荷情况下其风量要求不一样（3#炉风量>4#炉风量），其电机消耗功率也不一样。

平均运行电流 3#炉 I3：67A 4#炉 I4：63A 额定电压 U：6KV 平均运行功率：

3#炉P3 =1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数

=1.732*67*6*0.85=595(KW)

4#炉P4 =1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数

=1.732*63*6*0.85=554(KW)

加装变频装置后，其运行情况如下：

运行工况：风门全开，通过调节风机电机的输入电压频率来改变电机的转速来调节风量，从而达到调节锅炉负荷的目的，锅炉负荷变化对电机功率消耗影响较大。

平均运行电流：3#炉 I3：45A 4#炉 I4：39A 额定电压 U：6KV 平均运行功率： 3#炉P

３变

=1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*45*6*0.85=397(KW)

4#炉P4

变

=1.732*平均运行电流*额定电压*功率因数=1.732*39*6*0.85=344(KW)

从以上统计数据我们可以得出：

平均节省电量：3#炉 P3省= P３-P３变=595-397=198（KW） 4#炉 P4省= P4-P4变=554-344=210（KW） 节电率： 3#炉= P3省／P3*100%=198／595*100%=33% 4#炉= P4省／P4*100%=210/554*100%=38%

以2008年3月至2009年3月这一时间段为例，3#炉运行4309小时，4#炉运行5563小时，电价按0.41元／度计算，节省电量和电费为：

3#炉 总节省电量=运行时间*平均节省电量=4309*198=85.3182万度 总节省电费=节省电量*电价=85.3182*0.41=34.9804万元 4#炉 总节省电量=运行时间*平均节省电量=5563*210=116.823万度 总节省电费=节省电量*电价=116.823*0.41=47.8974万元 两台共节省电量和电费为：

总节省电量=3#炉总节省电量+4#炉总节省电量

=85.3182+116.823=202.1412万度

总节省电费=3#炉总节省电费+4#炉总节省电费

=34.9804+47.8974=82.8778万元

(二) 引风机电机变频改造的必要性

公司电气专业技术人员通过对该两台风机电机运行数据的分析，发现该两台

引电机负荷容裕量大。由于风门开度只有15%，其所耗电能有一大部分被消耗在风门挡板上，如将风门全开，则能大大的减少其所耗电能，减少不必要的电能损耗。所以，将风门调节风量的方式改为风门全开，用变频器调节的方式十分必要。

三、 改造方案、费用及周期

(一) 改造方案

对该两台引风机电机加装高压变频器。

(二) 改造费用

该容量变频器市场报价约为70万元/台，两台约140万元，安装材料费用（主要为高压电缆）约3万元，总费用约为143万元。如果该项目采用节能返款的方式进行实施，即用改造后节省下的电费来支付设备费用，逐月结算直至付清全部设备款项后，设备资产转入我方所有，从而减轻投资压力。

(三) 改造周期

该项目改造工期为四个月。

四、 经济效益分析

(一) 直接经济效益分析: 根据引风机的运行数据

目前运行的实际功率 =1.732 * 实际工作电压 * 实际工作电流 * 功率因数=1.732*6*46*0.84≈401 kw

则拟采用变频调速后，因为变频调速装置效率较高,≥ 0.96，计算时按0.96计。电机效率为0.95。根据风门15%的开度，估计其流量比约为80%左右，则采用变频调速后风机消耗的功率为

系统消耗的功率 =轴功率* 阀门开度估计流量比 / 电机效率 / 变频器效率=491* （80%）3 / 0.95 / 0.96 ≈ 276 kw

节约功率 = (现在消耗功率 - 改造后消耗功率) / 现在消耗功率

=(401-276)/401≈ 31%

按年运行7000小时计算，单台年节省电能87.5万度，折算电费35.875万元(电价按0.41元计算)， 两台每年节约电费71.75万元，即2年就能收回投

资，即使按年运行5000小时测算，投资回报周期为33个月。 （二）间接经济效益分析

采用变频调节，除了可以产生以上经济效益外，还有：

1、 功率因数得以提高，变频调速可以在很宽的转速范围内保持高功率因数

运行（例如20%以上转速时功率因数大于0.95）。

2、 可实现空载软启动，启动电流（小于额定电流的10%）大为减少，避免

了因大启动电流造成的绝缘老化及由于大电动力矩造成的机械冲击对电机寿命的影响，可减少电机的维护工作量，节约检修维护费用。

3、 采用变频调节，检修维护方便。

4、 采用变频调速，阀门全开，转速降低使环境噪音影响得到大大改善。

五、 结论和建议

以上分析表明，对引风机电机进行变频改造，技术上切实可行，经济效益明显，建议尽快安排该项目的实施。