0 导言
天脊煤化工集团有限公司是国家大型煤化工企业，其产品在商场占有必定的优势位置。在公司各种设备中，动力设备占很大份额，故电力的很多耗费在必定程度上影响了企业的效益。近年来，跟着变频调速技能的迅速发展，变频调速器以其体积小，重量轻、可靠性高、通用性强、调速规模大，保护功用全、特性硬及节能等长处，倍受人们的喜爱。为此公司运用变频技能在各出产体系要点改造了几个项目，改造后作用杰出，这为公司其他项目的改造供给了实践经验。
1 变频调速的作业原理
由电动机特性可知，异步电动机输出轴转速(简称电机转速)为n=(1-s)伊60伊f/p，其间，n 为电动机同步转速;f 为电动机定子供电频率;p 为电动机极对数;s=(no-n)/no 为转差率;n0 为异步电动机的转速。
以往的电机调速大多经过改动参数p 和s 完成的。因为沟通异步电动机的转速与同步转速之间的转差率s 极小，若将这一细小不同忽略不计则上述公式可近似等同于电机的转速公式。异步电动机的变频调速便是经过均匀地改动定子供电频率f，滑润地改动同步转速而完成调速的，并且在调速进程中，从高速到低速均能坚持较小的转差率，因而具有高效率、宽规模和高精度的调速功能，以及满意强度的机械特性，并可完成无极调速，因而，变频调速是异步电动机比较抱负的调速办法。
2 变频调速节能原理剖析
在化工行业，负荷以泵类为最多，风机类次之，别的还有螺杆压缩机类、搅拌器类等，其间泵类和风机类占到总负荷的80%以上。在以往的出产中，对风机、泵的流量、压力等参数的操控主要是依托调理风门的敞开度或许经过节流阀操控流量、压力，这样不管是在出口端操控仍是在进口端操控，都是以能量丢失为价值，致使很多的电能耗费在战胜风门及管道的体系阻力上。而变频调速可以经过调理电动机的转速来操控流量或压力的巨细，当转速减小时，电动机的能耗以转速的三次方的速率下降，节能作用十分显着。变速调速是在管路特性曲线不变时，经过改动转速来改动风机或泵的功能曲线，然后改动它们的作业点。变频调速特性曲线如图1 所示。
图中曲线1、2 是选用节流阀操控流量的特性曲线。曲线1 为阀门关小时的特性;曲线2 为阀门全开时的特性;曲线3为额外转速下的扬程特性曲线。阀门关小后，泵的流量由qA下降到qB，泵的作业点自A 点转移到B 点后安稳作业，可以看到此刻流量削减，但一起泵的扬程有所添加，由h(G)添加到了h(F)，此刻电机功率与面积OEBF成正比。曲线4是在坚持阀门开度不变的情况下，经过变频器来调理泵的转速的曲线。可以看出，泵的作业点由自A 点转移到C 点，流量自qA削减到qB，泵扬程自h(G)下降到了h(H)，电机所耗费的功率比调理节流阀耗费的功率要低，其功率与面积OECH 成正比，对两种办法进行比较，从图中可以看出，变频调速节省的功率驻P与面积HCBF成正比，节能作用显着。
从另一个视点来看，依据液体力学原理可知：
输出风量(或液体量)q 与风机的转速n 成正比;输出压力h 与转速n 的二次方成正比;输出功率P与转速n 的三次方成正比。即q1/q2=n1/n2;h1/h2=(n1/n2)2;P1/P2=(n1/n2)3;若转速下降20%，则功率下降到51.2%;若转速下降50%，则功率下降到12.5%。
很显着，即便考虑到设备自身的耗费，节电作用也是很可观的。
在变速调速的情况下，当风机低于额外转速时，理论节电为E=[1-(n1/n)3]Pt (kW·h)其间，n 为额外转速;n1 为实践转速;P 为额外转速电动机功率;t为作业时间。
因为选用变频调速所需费用比较高，所以其一般在大功率风机上运用价值较大，在小功率风机上一般不引荐运用。
3 改造项目和作用
3.1 X-1601给煤机PIV 的变速改造
天脊集团共有6 台X-1601 给煤机，担负着1600# 锅炉制粉体系的供煤使命，是锅炉体系中的重要组成部分，给煤机是重要的辅佐动力设备。其负荷是依托电机带动PIV 无级变速器(锥盘组链条式的无级变速器)来调理的。磨煤机中的煤量随负荷及工况改动而改动，因而，需求依据工艺要求，对给煤机的流量进行调理。原锅炉体系的给煤机都是经过改动出口阀门的敞开度来调理给煤量的，这是一种以添加阻力献身能量为价值的流量调理，当流量削减时，电机的输出功率并未随之削减，这些电能主要被耗费在出口阀门上，然后加重了阀门和管路的磨损。此种办法存在设备杂乱，易呈现毛病点多、工作可靠性差、调速精度及线性度差、保护作业量大等缺点，一起调速电机长时间在额外转速下工作，处于高耗能工作状况，工作极不经济。针对给煤体系存在的缺点及变频调速的长处，对给煤机进行了变频改造。
去除PIV减速机和其驱动电机，更改为变频调速电机直接驱动安全离合器、WGW 减速机，以完成动力传递。由变频调速体系操控锅炉给煤机变速供煤后，设备工作安稳，调速平稳，可以满意机组各种工况下的给煤需求，并且工作可靠性也得到显着进步。
实测一台4 kW 给煤机在装置变频调速体系前后各项技能指标比照如表1 所列。
由表1 可知由变频调速电机替代一般异步电动机后归纳节能作用显着。一台4 kW给煤机没装变频调速器前作业电流在8~9 A之间，实践每天用电量140 kW·h，运用变频调速器后作业电流在4耀5 A之间，实践每天用电量75 kW·h，每天可节电65 kW·h，每年可节电19 500 kW·h，6 台4 kW给煤机一年共节电117 000 kW·h。按0.40 元/kW·h 计，年节省电费117 000伊0.40=46 800 元=4.68 万元。
别的，原PIV 变速器毛病率高，每台费用约20 万元，A/B 两炉各备机一台，仅备机一项就需40 万元。改造后设备工作安稳，仅备机这一项年节省费用就达40 万元。
原设备保护本钱高，因为PIV毛病，每月每炉约停制粉体系一小时，炉膛助燃需投入油枪两组(共3 支)，耗费燃油3 t。每年按出产10 个月，每t 柴油5 000 元计，两炉一年耗费燃油费用6伊10伊5 000=300 000元=30万元。
此次改造不只简化了给煤机的传动进程，便利了工艺操控，还消除了PIV毛病的危险，完成了安全安稳工作，工作一年未产生一次毛病，有力的确保了出产的顺利进行。归纳年经济效益为4.68+40+30=74.68万元。
3.2 气化炉CY201A-D液压驱动的变频改造
公司气化炉选用鲁奇加压气化技能，其间气化炉炉蓖、布煤器的滚动是由液压马达经减速机减速后驱动。因为液压设备存在结构杂乱，管路繁复，修理不便利、修理费用贵重等原因，加之气化厂房尘埃较大，形成备件寿数下降，然后影响液压体系的正常工作。
在1#、2#、3#炉的气化炉炉篦、布煤器的驱动方法由液压驱动改为变频电机驱动后，削减了炉篦、布煤器的毛病，工作平稳，修理量显着削减，完成了中控调速，操作便利，进步了气化炉的工作率，这为组成扩产后设备的长周期安稳工作供给了保证。每炉年节省检修费用45.5 万元，三炉算计年节省检修费用45.5伊3=136.5万元。
