闫青，徐朝林，闫来伟，左清朋

2号高温风机的变频改造

The variable Frequency Transformation of No.2 High Temperature Fan

闫青11，徐朝林11，闫来伟22，左清朋22

电机在工频状态下为保证其满足最大运行工况的需要，电机容量均按最大需求选取交流电动机，风机均工作在最大工作需求状态下，为满足工况变化的需要，风机采用调整风门挡板的开度来调节风量的方法。这样能量损失较大，风机效率低，振动也大。同时由于电机电气控制采用星/三角形直接启动，频繁的起停产生5～8倍的启动电流，会导致电动机发热，增加电机维修成本，缩短电机的使用寿命。

1 现状

中国联合水泥集团有限公司南阳分公司6000t/d生产线高温风机，即2号高温风机电机型号为：YRKK800--6.0，功率为3550kW，正常运行时，运行功率为3100kW，风门开度100%，液力耦合器开度54%，转速900r/min。高温风机通过液力耦合器调节速度，其调速范围和调速精度较差，效率极低，存在大量的能量损耗。通过计算现在运行的功率和转速、风门开度，高温风机有一定的节能空间。

利用高压变频器控制风机电机，实现风量的变负荷调节，可克服风门调节线性度差、纯滞延大等难以控制的缺点，提高系统运行的可靠性；更重要的是能够减小因风门变化造成的压流损失，减轻风门的磨损，降低系统对风道密封性能的破坏，延长设备的使用寿命，减小维护量，改善系统的经济性，节约能源。

2 技改方案

（1）拆除现有的液力耦合器等相关附件，电机和风机采用直连。

（2）2号窑尾电气室高压室向北扩展，室内制作电缆沟，采购、安装、对接一台5000kVA高压变频器。

表1 以实际运行功率进行比较，kW

3 投资预算

高压电缆规格型号3*

150，数量30m，控制电缆规格型号7*1.5，数量100m，信号电缆规格型号4*0.75数量100m，共计10万元；高压变频器规格型号HI⁃VERT-YG06/500，额定容量5000kVA额定电压6kV，数量1套，共计100万元；设备拆除和安装费用（含高压电缆头制作）15万元；电机与风机的直连设备和基础加固制作费15万元；电气室、电缆沟土建费用15万元；总计155万元。

表2 按单位时间内的实际消耗电量进行测算

表3 2号高温风机总的效益计算

4 效益分析

（1）通过电机更换改造，提高设备运行可靠性，降低液力耦合器故障维修费用50万元/年。

（2）按照现在的运行功率，拆除液力耦合器，通过变频改造后节能约13%，按照年运行时间8000h，则年节电量322万kWh，经济效益约197万元，不到一年即可收回投资成本。

（3）通过技改，采用高压变频器使尾排风机调速精度和稳定性提高，意味着所传动的风机压力和风量稳定，这对于稳定生产工艺过程是很重要的，而液力耦合器调速精度差，转速波动大，难以保证生产稳定。

（4）高压变频器具有软启动功能，能够降低负荷强度，延长设备使用寿命，并且启动电流小，可提高用电安全系数及减少电网容量；调节风量精度正确、及时、方便，改善工艺操作环境。

5 运行效果对比

改造前后电能消耗情况对比分析见表1～3。

（1）以实际运行功率进行比较（表1）。根据表1可知，改造后2号高温风机系统降低运行功率515kW。

（2）按单位时间内的实际消耗电量进行测算（表2）。根据表2计算可知，改造后2号高温风机的单位时间电耗节约为512kWh/h。

按以上两种方法中节约量较小的方法（每小时节约电量512kWh）计算，按每年8000h运行，节约电量4096000kWh，电价按现行单价0.6142元计算，年节约电费251.6万元，实际收回成本只需6个月。

（3）总的效益计算。通过该设备在运行过程中改造前后的电耗比较，再加上在降低液力耦合器故障的维修费用，则全年可节约的费用为301万元（见表3）。

通过这几方面的实际比较，采用变频改造的效果是比较明显的。■

TMTM921921..5151

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2013-08-12；编辑：赵莲