高压电机变频节能改造

1、附件2 :大友企业公司技术创新成果申报书成果 名称：高压电机变频节能改造任务来源：嘉镁钙业设备科申请单位（盖章）：嘉镁钙业有限公司申清日期： 2012 年12月1日中报成果名称高压电机变频节能改造成果表现形式1-专利 2- 专有技术，3-技术诀窍4-其他成果类别1-创新类 2-效益类，3-产业化类区4、环境保护5其他主 要 完 成 人姓名所在单位及部门职务职称高宝署大友嘉镁钙业有限公司经理工程师李军大友嘉镁钙业有限公司副经理张海权大友嘉镁钙业有限公司设备科科长罗虎大友嘉镁钙业有限公司电气责工王旗大友嘉镁钙业有限公司检修作业长周化玉大友嘉镁钙业有限公司点检责工成果形成时间2012年12月成果实际

2、应用起止时间2012 彳尹12月开始起用成果实际应用范围大友嘉镁钙业回转窑烟气系统成果第一完成人签字签字年 月日成果第二完成人签字签字年 月日1、技术现状、成果形成背景1.1、3-7#回转窑窑尾高温风机及一期煤粉制备收尘风机均采用10KV高压电机驱动，回转窑窑尾高温风机均采用液力耦合器调速，两套煤粉制备生产线收尘风机分别采用液力耦合器调速控及风门挡板进行调节风量。由于液力耦合器属于一种机械调速设备，液力耦合器的原理决定了液力 耦合器有5-8%的速度损失，通过液力耦合器后输出最高运行转速不到1320r/min ,整机效率低，功率因数低，调速精度差，调速本身功率损耗大、二次成本过高、维护工作量大。

3、致使大量能量 以及大量人力、物力的浪费。2、成果内容高压变频调速系统是直接串联于高压电源与高压电机之间的变频调速设备，以其现场改造、 安装方便以及安全、良好的运行性能正快速的替代其它调速产品。利用高压变频调速技术的目的 是改变设备的运行速度，以实现调节现场工况所需风压、风量的大小，大大提高了系统的自动化 程度，既满足了生产要求，又达到了节约电能，并且减少了因调节挡板而造成挡板和管道的磨损 以及因经常停机检修所造成的经济损失，同时使维护量大大降低，为企业可带来可观的效益。 3、分析论证过程异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中成 果 详 细 内 容从高速

4、到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机最为合理 的调速方法，我单位现有风机均采用高耗能的液力耦合器进行调速，由于液力耦合器属于一种机 械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有5-8%的速度损失。实际运行中电机为工频运行，电机转速均在 1485r/min以上，风机通过耦合器调速驱动后运行最高转速超不过1320r/min(主要原因：耦合器有进 5-8%的速度损失造成)，折合变频器输出频率超不过44Hz对离心式风机而言，流体力学有以下原理：输出风量Q与转速n成正比；输出压力 H与转速n的平方成正比； 输出轴功率 P与转速n的立方成正比； 即：Q1/Q2= n1/

5、n2 , H1/H2= (n1/n2 ) 2, P1/P2= (n1/n2) 3, I1/I2 = ( n1/n2 ) 3。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小 大幅度下降。变频调速时，当风机低于额定转速时，理论节电为：E=1- ( n' /n) 3x PXT(kW/h)式中：n是额定转速，n'是实际转速，P是额定转速时电机功率，T是工作时间。可见，该项目实施后，根据现有生产负荷电机转速调整为40-45HZ运行即可满足生产，根据以上公式计算后的理论节电率因达28%为此，通过变频对风机进行改造，不但节能，而且大大提高了设备运行性能(电机运行振幅、温度、噪音均较改造前会有

6、明显减低，可延长电机使用寿 命)。以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。4、具体实施内容、计划大友嘉镁钙业有限公司现有3#、4#、5#、6#、7#回转窑窑尾高温风机及 1#煤粉制备风机采用液力耦合器调速，电机启动柜均为水阻柜，现通过新建变频器室，计划新装6台高压变频器，取消以上6台电机与风机间的液力耦合器，将电机前移与风机直联，采用变频调速技术实现风机 启动、调速及节能，同时将原有水阻柜作为变频器故障时的备用启动柜。由于时间限制，现阶段 只将5#、7#回转窑风机进行了改装，并已运行。5、实施效果5.1、 项目实施后变频器操作使用方便，高压变频器操作只有简单的开机、停机和频率调整；能 进行无级

7、调速，调速范围广，且调速精度高，适用性强。5.2、 该项目实施后，根据现有生产负荷电机转速调整为40-45HZ运行即可满足生产，电动机不需长期高速运行，工作电流大幅度下降，节电效果显著。5.3、 采用变频后达到风机改造前运行转速时电动机转速较改造前有明显下降，电机运行振幅、 温度、噪音均较改造前会有明显减低，可延长电机使用寿命。5.4、 由于高压变频器取代了液耦调速，消除了机械及液压高故障率的缺陷，设备维护费用降低。5.5、实施后使电动机功率因数由改造前的0.88提高到0.95以上，降低无功损耗，提高电网的利用率，可取得较好的社会效益。成果应用指标情况分析1、项目实施后可使回转窑石灰电单耗下降

8、 4KW.h/吨.灰以上。2、项目实施后可使电动机功率因数由改造前的0.88提高到0.95以上，降低无功损耗，提高电网的利用率。3、该项目实施后，根据现有生产负荷电机转速调整为40-45HZ运行即可满足生产，为此，由于电动机转速较改造前有明显下降，电机运行振幅、温度、噪音 均较改造前会有明显减低，可延长电机使用寿命。其它问题说明成果是否有遗留问题说明（技术、安全、环保）成果中 主要创 新点1、将原驱动风机启动的高压降压启动柜（水电阻柜 /液变电阻启动柜）作为高 压变频器的旁路柜，当高压变频器故障时可通过刀闸切换（旁路和变频回路 实现立锁）通过降压启动柜启动高压电机。2、旁路启动柜与高压变频器之

9、间的切换刀闸采用双联互锁刀闸，此刀闸两组回路只能合一组，两组不能同时合闸，但两组可以同时分闸，可防止在变频运 行时工频电源/、会因开工误动作及误操作造成工频电源反送到变频器输出 侧而烧损变频器的现象。成果效 益（含经 济和社 会效益）1、窑尾风机及煤粉制备风机变频调速改造后，预计累计年节电量可达457.2万KW.h以上，年节电费可达182.88万元（0.4元/kw.h ）以上。2、现阶段只有7#回转窑运行半月有余。7#回转窑12月同比上月每天节省电80KW.h-100KW.h每天节省电费32元-40元。预计年节省10252元。3、通过变频改造后预计每台液力耦合器每年可节省600kg汽轮机油，5台液力耦合器年节省用油费用可达1.75万元（10元/kg ）。4、现阶段7#回转窑运行半月有余节省汽轮机油 5kg,节省油费50元。预计年 节省汽轮机油365kg,节省油费3650元。5、预计每年7#®节省费用14000元。6、变频节能技术改造项目符合国家产业政策，可获得国家节能政策扶持资金。7、同时使电动机功率因数由改造前的 0.88提高到0.95以上，降低无功损耗，提 高电网的利用率，可取得较好的社会效益。中报单位财务审批意见财务主管签字 （盖章）年月日1、技术报告2、工作报告3、立项材料名称及立项可行