風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速器的節(jié)能效果是如何計(jì)算的, 風(fēng)機(jī)的調(diào)速節(jié)能效果計(jì)算比較簡(jiǎn)單,由于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一般不存在反壓,所以風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行時(shí)消耗的電功率可以直接用比例定律求得。注意使用的工頻運(yùn)行電功率應(yīng)為采用風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的電功率,而不是電動(dòng)機(jī)的額定電功率。而轉(zhuǎn)速也應(yīng)為中心調(diào)節(jié)頻率(轉(zhuǎn)速),而不是最低(頻率)轉(zhuǎn)速。
關(guān)鍵的是要根據(jù)風(fēng)門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)測(cè)算出準(zhǔn)確的風(fēng)量數(shù)據(jù),才能準(zhǔn)確算出節(jié)電率來(lái)。最準(zhǔn)確的是根據(jù)各種工況下的風(fēng)量、風(fēng)壓和電動(dòng)機(jī)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算;其次是根據(jù)風(fēng)機(jī)的特性曲線以及風(fēng)門(mén)開(kāi)度和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,風(fēng)門(mén)開(kāi)度決定節(jié)電率,而電動(dòng)機(jī)電流的大小則決定節(jié)電量;最后就只能根據(jù)風(fēng)門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)用查表法和函數(shù)逼近法算出風(fēng)量來(lái),然后根據(jù)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比進(jìn)行計(jì)算了。不論用哪種方法計(jì)算,風(fēng)門(mén)開(kāi)度的準(zhǔn)確性都是致關(guān)重要的!其次就是風(fēng)量的計(jì)算尤為關(guān)鍵,它對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響可謂是:“失之毫厘,差以千里”!例如在表4中,開(kāi)平方法和查表法相比,在45O(50%)風(fēng)門(mén)開(kāi)度時(shí),其風(fēng)量的數(shù)值相差11%!算出的節(jié)電率分別為45.9%和16.5%,相差29.4%!而函數(shù)法和查表法相比,在40O (44.4%)風(fēng)門(mén)開(kāi)度時(shí),其風(fēng)量的數(shù)值相差12.4%!算出的節(jié)電率分別為57.4%和27.7%,相差29.7%!當(dāng)然這是最大誤差,但是對(duì)于節(jié)電率來(lái)說(shuō),就是相差3%~5%都是非常敏感的,更別說(shuō)是30%了!對(duì)節(jié)電量和節(jié)約電費(fèi)以及投資回報(bào)來(lái)講,則更是有天壤之別了。所以說(shuō)“失之毫厘,差以千里”是一點(diǎn)也不過(guò)分的。所以
風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速器風(fēng)量的計(jì)算一定要慎之又慎!
例4 某電站鍋爐為75t/h循環(huán)流化床鍋爐,其送風(fēng)機(jī)(一次風(fēng)機(jī))為離心式風(fēng)機(jī),設(shè)計(jì)裕量較大,在滿負(fù)荷時(shí)入口風(fēng)門(mén)開(kāi)度僅為70%(出口風(fēng)門(mén)全開(kāi)),每天運(yùn)行時(shí)間為8h;80%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為55%,每天運(yùn)行時(shí)間為10h;60%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為45%(低于44%開(kāi)度時(shí)風(fēng)壓報(bào)警),每天運(yùn)行時(shí)間為6h。試計(jì)算變頻調(diào)速節(jié)能改造后的節(jié)能效果。 風(fēng)機(jī)參數(shù):額定風(fēng)壓:22000Pa,運(yùn)行風(fēng)壓:≥10000Pa,≤10000Pa報(bào)警; 額定風(fēng)量:66000m3 /h,滿負(fù)荷運(yùn)行風(fēng)量:55000m3 /h。 電動(dòng)機(jī)參數(shù):額定功率:560kW,額定電壓:6000V;額定電流:65.4A,滿負(fù)荷運(yùn)行電流:42A; 額定轉(zhuǎn)速:1486r/min 。功率因數(shù):0.85;額定效率:95%。
解:首先確定調(diào)速范圍,風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí),風(fēng)門(mén)全開(kāi),全速運(yùn)行時(shí)輸出額定風(fēng)壓22000Pa,根據(jù)比例定律,為保證最低風(fēng)壓10000Pa時(shí)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的67.49%,為了留有風(fēng)壓裕量,最低轉(zhuǎn)速取額定轉(zhuǎn)速的70%(1036 r/min),變頻器的最低輸出頻率為35Hz。(a)滿負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為70%,由表1可查得風(fēng)量約為90%,變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在90%轉(zhuǎn)速下(45Hz)運(yùn)行,此時(shí)的風(fēng)壓為17820Pa,滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的80%。
風(fēng)機(jī)在滿負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為42A,電動(dòng)機(jī)的功率為: Pd=1.732×6000×42×0.85= 371kW; 當(dāng)風(fēng)機(jī)在94%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí),其消耗的電功率為:Pb=371kW/0.80×0.903/0.96=352kW,節(jié)省電功率:ΔP=Pd-Pb=371kW-352kW=19kW 節(jié)電率為:ΔP/Pd=5.12%。
(b)80%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為55%,由表1可查出風(fēng)量約為83%,變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在83%轉(zhuǎn)速(41.5Hz)下運(yùn)行,此時(shí)的風(fēng)壓為15150Pa,滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的73%。 風(fēng)機(jī)在80%負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為40A,電動(dòng)機(jī)的功率為: Pd=1.732×6000×40×0.85=353kW;當(dāng)風(fēng)機(jī)在87%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí),其消耗的電功率為: Pb=353kW/0.73×0.833 /0.96=288kW;節(jié)省電功率:ΔP=Pd-Pb=353kW-288kW=65kW; 節(jié)電率為:65kW/353kW=18.4%。
(c)60%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為45%,由表1可查出風(fēng)量約為77%,變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在77%轉(zhuǎn)速(38.5Hz)下運(yùn)行,此時(shí)的風(fēng)壓為13000Pa,滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的68%。 風(fēng)機(jī)在60%負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為38A,電動(dòng)機(jī)的功率為: Pd=1.732×6000×38×0.85=335.6kW; 當(dāng)風(fēng)機(jī)在83%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí),其消耗的電功率為: Pb=335.6kW/0.68×0.773/0.96=234.7kW;節(jié)省電功率:ΔP=Pd-Pb=335.6kW-234.7kW=100.9kW;節(jié)電率為:100.9kW/335.6kW=30.06%。日節(jié)電量為:(19kW×8h+65kW×10h+100.9kW×6h)=1407.4kW.h。
風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速器年節(jié)電量為:1407.4kW.h×330天=46.44萬(wàn)kW.h。