風機變頻調(diào)速器的節(jié)能效果是如何計算的, 風機的調(diào)速節(jié)能效果計算比較簡單,由于風機系統(tǒng)一般不存在反壓,所以風機調(diào)速運行時消耗的電功率可以直接用比例定律求得。注意使用的工頻運行電功率應(yīng)為采用風門調(diào)節(jié)時風機實際消耗的電功率,而不是電動機的額定電功率。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)風門開度數(shù)據(jù)測算出準確的風量數(shù)據(jù),才能準確算出節(jié)電率來。最準確的是根據(jù)各種工況下的風量、風壓和電動機電流數(shù)據(jù)進行計算;其次是根據(jù)風機的特性曲線以及風門開度和電流數(shù)據(jù)進行計算,風門開度決定節(jié)電率,而電動機電流的大小則決定節(jié)電量;最后就只能根據(jù)風門開度數(shù)據(jù)用查表法和函數(shù)逼近法算出風量來,然后根據(jù)風量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比進行計算了。不論用哪種方法計算,風門開度的準確性都是致關(guān)重要的!其次就是風量的計算尤為關(guān)鍵,它對計算結(jié)果的影響可謂是:“失之毫厘,差以千里”!例如在表4中,開平方法和查表法相比,在45O(50%)風門開度時,其風量的數(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%)風門開度時,其風量的數(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%!當然這是最大誤差,但是對于節(jié)電率來說,就是相差3%~5%都是非常敏感的,更別說是30%了!對節(jié)電量和節(jié)約電費以及投資回報來講,則更是有天壤之別了。所以說“失之毫厘,差以千里”是一點也不過分的。所以
風機變頻調(diào)速器風量的計算一定要慎之又慎!
例4 某電站鍋爐為75t/h循環(huán)流化床鍋爐,其送風機(一次風機)為離心式風機,設(shè)計裕量較大,在滿負荷時入口風門開度僅為70%(出口風門全開),每天運行時間為8h;80%負荷時風門開度為55%,每天運行時間為10h;60%負荷時風門開度為45%(低于44%開度時風壓報警),每天運行時間為6h。試計算變頻調(diào)速節(jié)能改造后的節(jié)能效果。 風機參數(shù):額定風壓:22000Pa,運行風壓:≥10000Pa,≤10000Pa報警; 額定風量:66000m3 /h,滿負荷運行風量:55000m3 /h。 電動機參數(shù):額定功率:560kW,額定電壓:6000V;額定電流:65.4A,滿負荷運行電流: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,風機采用變頻調(diào)速時,風門全開,全速運行時輸出額定風壓22000Pa,根據(jù)比例定律,為保證最低風壓10000Pa時的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的67.49%,為了留有風壓裕量,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)滿負荷時風門開度為70%,由表1可查得風量約為90%,變頻調(diào)節(jié)時可在90%轉(zhuǎn)速下(45Hz)運行,此時的風壓為17820Pa,滿足最低風壓要求。由表5可查得此時的電動機功率為全風量功率的80%。
風機在滿負荷時的運行電流為42A,電動機的功率為: Pd=1.732×6000×42×0.85= 371kW; 當風機在94%轉(zhuǎn)速運行時,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%負荷時風門開度為55%,由表1可查出風量約為83%,變頻調(diào)節(jié)時可在83%轉(zhuǎn)速(41.5Hz)下運行,此時的風壓為15150Pa,滿足最低風壓要求。由表5可查得此時的電動機功率為全風量功率的73%。 風機在80%負荷時的運行電流為40A,電動機的功率為: Pd=1.732×6000×40×0.85=353kW;當風機在87%轉(zhuǎn)速運行時,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%負荷時風門開度為45%,由表1可查出風量約為77%,變頻調(diào)節(jié)時可在77%轉(zhuǎn)速(38.5Hz)下運行,此時的風壓為13000Pa,滿足最低風壓要求。由表5可查得此時的電動機功率為全風量功率的68%。 風機在60%負荷時的運行電流為38A,電動機的功率為: Pd=1.732×6000×38×0.85=335.6kW; 當風機在83%轉(zhuǎn)速運行時,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。
風機變頻調(diào)速器年節(jié)電量為:1407.4kW.h×330天=46.44萬kW.h。