小氮肥第39差第6期2011年6月
变频调速装置在风机上的节能效果分析
李跃宁
（甘肃对化<集团>有限责任公司永靖731603）
0前言
甘肃刘化（集团)有限责任公司热电分厂现有5台循环流化床锅炉，其中除4"锅炉配置1台一次风机、1台二次风机、1台循环风机、1台引风机外，其余各台炉均配置1台鼓风机和1台引风机，总共12台风机，均采用6kV异步电动机驱动。所有风机电动机均为不可调速控制，锅炉风量均通过阀门开度进行控制和调节，风机始终处于额定转速下满负荷运行，锅炉的鼓风、引风控制调节不方便，造成电能损失，使电动机的输出功率效率降低。
根据流体机械力学，风量0与转速n的1次方成正比，风压H与转速n的2次方成正比，轴功率P与转速n的3次方成正比。当风量减小时，其轴动率P.按转速n的3次方下降，即Qαn， Pαn。由上式可知：采用降低转速减少风量，电动机的轴功率与其转速呈立方关系下降。因此采用电动机调速方式替代开关阀门控制风量，既能解决风量控制不方便的弊端，同时可提高电动机输出功率效率，具有很好的节能效果。异步电动机通常可以采用改变转差率、磁极对数、电源频率进行调速，选择变频器调速具有随工况无级随动变速功能，均可对被控电动机进行平滑无级起动和调速，以满足生产工艺要求。
交流变频调速原理
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交流变频调速是20世纪80年代迅速发展起
来的新型电力传动调速技术。它由半导体电子元件构成电力变频器，连续调节电动机的频率，相应改变电动机的转速。龙型三相异步电动机采用变频方法可以实现无级调速，变频器由主回路（强电）和控制回路（弱电）两部分组成，在主回路中，输入变频器的工频电流经过整流变为直流电，通
万方数据
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过脉冲控制，逆变为频率和电压均可调节的交流电。交流变频器的特点如下。
（1)调速范围广。变频器频率变化的范围为 0.05~320.00Hz，通常调速比可达1:10或1:20。如果采用专用电动机，调速比高达1:133，高速时可保持恒功率运行。
(2）单机容量大。由于大功率晶体管的出现，使变频器的容量已经向高压大容量化发展。
(3）运行可靠、维修费用低。变频器为静止装置，采用集成元件，接点少，耐冲击、耐震动，维修费用低。
(4)传动效率高。采用变频调速，电动机的转差率变化小，从高速到低速都能保持低转差率运行。与变极调速和变转差率调速调速方法相比，电动机的损耗小、效率高，变频器的变换效率也较高，通常在95%以上。
(5)节电效果显著。用于驱动风机、水泵之类低减转矩负载的电动机，采用变频器供电，可以按负荷（风量或流量）的大小自动调节频率和转速，达到经济运行，避免了靠调节风门或阀门所造成的极大浪费。
(6)调节精度高。由变频器向1台或若干台
电动机供电，可同时精确地调节电机转速，团环控制时，频率精度可以达到±0.1%。如果与计算机联机配套，实现程序控制，可大大提高调节精度，减轻操作人员的劳动强度。
变频调速的节电效益
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(1)以3*引风机为例，电动机主要参数：型号 ykk355-4G，额定功率220kV，额定电压6kV，额定电流26A，额定转速1484r/min，最大风量 115000m/h，额定风量71874m/h。
风机采用阀门开关调节，风门开度为40%，运行实际风量40000m/h，则40%风门风量状