變頻節能技術原理6精選(九篇)
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第1篇：變頻節能技術原理6范文
變頻節能技術充分利用電子技術使交流電、直流電發生變化的一種手段。在實際的應用過程中，具備很多的優勢，比如低能耗。變頻節能技術還能結合實際的情況調整輸送原油的轉速，這樣可以為用戶輸送高質量的原油，也具備一定的環保性。變頻節能技術能夠在一定程度上保證機電的有效性，相關的機械設備在實際的使用過程中不會受到壓力的影響。變頻節能技術的合理應用能提升原油裝置的工作效率，并能在一定程度上延長原油裝置的使用壽命。
1輸油系統現狀分析
現階段，在我國油田的實際開采過程中，一般會出現一些問題，其中最顯著的問題就是原油的含水量比較大，這就使得原油裝置采出的油分變得更少了，水分反而變多了，時間長了也會對原油裝置造成損害。因此，為了進一步的保證原油裝置能夠平穩的工作，并有效的提升原油裝置在實際工作中的工作效率，就需要進一步的完善相關的裝置，這樣才能保證工作能順利地進行下去。
2影響變頻調速范圍的原因
2.1受到原油裝置特點的影響
原油裝置在具體的應用過程中，合理地使用變頻節能技術可以對原油裝置運行效率進行調節，但是，需要注意的是，變頻的調速需要在一定的范圍內。如果，調速超過了范圍，就會造成更多的損耗。比如，調速一旦過高，就會使地原油裝置的運行速度下降，對原油裝置造成不利的影響。如果電機輸送的功率非常大，就會使電機轉速變弱，這樣就會造成資源的浪費，也會對原油裝置造成損耗，使得使用壽命下降。因此，變頻調節的轉速需要在70%以上為最佳，并且轉速的決定還需要結合實際的工作環境來確定。
2.2定速泵與調速泵原理不同
在實際輸送原油的過程中，一般是多臺原油裝置一同工作。所以，為了節約能源，就要采用定速運行的機制，對于原油裝置來說，定速泵和調速泵之間有著很大的不同，一旦原油裝置中的調速泵的額定轉速超過了一定的范圍，那么調速泵和定速泵就不能同時運行了。
2.3變頻器的使用原理
隨著我國科學技術的不斷進步，在人們的日常生活中，智能化技術已經滲透進了不同的領域。變頻節能技術主要是將計算機技術和油田開采中使用的其他技術有效地結合在了一起，這樣就形成了一種既能節約能源又能提升工作效率的新型技術，并且隨著這一技術的廣泛應用，在油田開采的過程中也就更加成熟了。對于變頻節能技術來說，使用的原理是，在低壓的環境中，通過快速旋轉的葉輪力量傳遞原油，之后再通過內部葉輪轉速的調節控制吸取原油流量的多少。具體的轉速公式為：n=60f(1-s)/P。式中，P代表的是原油裝置中的轉差率；f代表的是電源的頻率；S代表的是電機極對數；通過分析這一公式，我們可以得出，小轉速會減少原油傳導過程中的流量，大轉速會增加原油傳導過程中的流量。因此，還需要結合實際情況控制好離心泵閥門的開合大小，閥門如果開得比較大，輸送的原油就會變得更多；閥門如果開得比較小，輸送的原油也隨之變少。
3技術方案
再對原油裝置的實際運行過程中，合理地運用變頻節能技術時，還需要注意以下的幾點：盡管合理的使用變頻節能技術可以為企業帶來比較高的經濟效益，但是，需要注意的是，要想保證輸油線路的運轉可以正常地通行，就需要結合實際情況選擇合適的技術方案，并且，這一技術方案還需要和采油現場的實際情況是相匹配的，要充分考慮原油裝置在實際運行過程中的安全性，為了能保證這些工作可以順利地完成，就要采用以下幾種常見的技術方法。（1）在實際的操作過程中，一般使用變頻或者工頻這兩種方式，一旦系統出現了問題和故障，就要將系統及時地切換為工頻的模式，這樣，在原油裝置就不會受到變頻系統的影響，可以保證石油的輸送是比較正常的，這樣能有效地滿足用戶的多元化需求。（2）系統在實際的操作過程中，一般是將調節的方式設計為開環以及閉環的狀態。閉環的狀態表示的是變頻調速系統可以結合實際情況進行自我調節；開環指的是調速系統并不會被油壓的因素所影響，這樣可以保證油壓一直都是處于平穩恒定的狀況下。（3）原油裝置在實際的操作過程中，需要結合實際情況設置應急按鈕，一旦出現了突況，就可以按下按鈕將系統的運行中止，這樣控制室才能對系統的整個運行參數做好監控，方便監控室的管理人員進行下一步的工作。（4）為了完善原有裝置中的參數，保證原油裝置能正常地運行下去，在輸油系統正常運行的情況下，選擇合理的方式，利用信息化技術對參數進行合理的設置，這樣能避免因為變頻系統過于靈敏所造成原油裝置停機的狀況。（5）在系統中安裝報警的功能，并結合原油裝置對參數進行調整，可以將故障直接地記錄在平臺上，有助于問題的及時解決。
4變頻節能技術在原油裝置中的應用
4.1提升了工作效率
現階段，在一些使用了變頻節能技術的企業，都會對原油裝置進行進一步的完善，這樣可以有效地提升輸送原油的效率，并且變頻節能技術有著十分強大的優勢，那就是節能，不僅能很好地適應在原油裝置中，還能有效地延長原油裝置的使用壽命。變頻節能技術可以有效地調整電機的原油輸送量，還能結合實際的采油情況進行自主調節，能有效地提升原油裝置的工作效率。
4.2節能效果
變頻節能技術在原油裝置的實際運行過程中，可以為原油裝置提供變頻電源，這樣就能發揮出調速的最大價值。在實際的原油輸送過程中，企業要結合用戶的要求和實際的需求量，選擇不同的流量，這樣才能節約資源，在原油裝置中的變頻器接收到了相關的信號后，就需要對傳輸出來的數據進行合理的分析，這樣可以進一步地節約能耗。通過將變頻節能技術合理應用在原油裝置中，具備很強的優勢，不僅可以提升工作效率，還能保證原油在輸送過程中的穩定性。工作人員的工作環境也得到了一定的改善，這樣可以進一步提升工作人員的工作積極性，與此同時，還能進一步提升企業的實際工作效率，這樣不僅節約了能源，還響應了國家所提出的環保需求。因此，對變頻節能技術進行合理的應用，不僅可以保證企業經濟收益的提升，還能減少噪音和磨損，從而提升工作機組的使用壽命。
5結語
綜上所述，本文主要探析了變頻節能技術在原油裝置中的具體應用。原油裝置在合理使用了變頻節能技術后，可以有效提升裝置的使用壽命，這樣能在一定程度上節約成本，與此同時，還能減少維護設備過程中的人工成本。通過對變頻節能技術的合理應用，能夠改善原油在輸送過程中的浪費情況，可以有效地提升企業的經濟效益，促進企業的可持續發展。
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第2篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞：變頻技術 鋼廠行業 工業生產
中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01
隨著我國國民經濟持續快速發展，帶動了能源消費長期高速增長。目前我國能源供給已呈現出緊張局面。大力推進節約降耗，緩解資源瓶頸制約，實現能源環境和經濟社會的可持續發展是我國用能工作的核心。鋼鐵行業是我國國民支柱行業，也是我國高能耗部門。因此，鋼鐵企業日常生產的節能改造成為降低企業能耗，實現鋼鐵行業節能減排目標的關鍵。而分析鋼鐵行業中的重要用能設備，發現鋼鐵的熔煉爐是整個鋼鐵企業中最為重要的用能設備，如何提高熔煉爐的能源利用效率，降低能耗，成為當前研究的熱點問題。而變頻技術是當前最為熱門的節能技術，其通過智能化的控制系統功率的方式，實現設備整體能耗的降低，該文就變頻技術在鋼廠生產中應用進行了分析，提出了一套降低鋼鐵行業能耗的方法。
1 變頻技術原理
因此需要在降低頻率的同時也要降低電壓，這就提出了頻率與電壓協調控制。而這種頻率與電壓協調控制的方案又稱為可變頻率可變電壓調速（VVVF），簡稱變頻調速。
2 鋼廠生產系統的變頻改造方法
2.1 改造方法
對于鋼鐵生產的熔煉爐往往通過對其送風電機的變頻改造，通過改吧熔煉爐燃燒效率的方式，實現整個高能耗設備的變頻節能改造。而送風風機的主要驅動設備是電機，因此將對三相異步電機進行變頻改造，是完成整個系統能耗降低目標的關鍵。
變頻節能技術主要是通過改變電機轉速的方式，通過優化異步電機在不同工作狀態下的轉速，實現電機的節能。一般是對驅動電源的電壓和頻率進行優化，這樣使異步電動機的轉速實現平滑地調節，這樣可以實現根據輸出量的要求來改變輸出功率來達到節能的目的。
該文設計了一種專門針對鋼廠高能耗設備的變頻控制系統，這個系統的硬件組成主要有以下幾個部分：智能PID控制器、電源切換柜、傳感器、變頻器和空氣壓縮機組成。在變頻系統中安裝電源切換柜，主要是為了加大系統安全系數。當變頻系統出現故障時，仍能保證空氣壓縮機的正常運行；變頻器的主要作用就是控制電機的轉速，實現變頻節能技術；壓力傳感器的作用主要就是監控氣體的壓力；智能PID控制器主要作用是，通過相關算法保持系統輸出的氣體壓力恒定。
變頻控制系統是通過安裝在熔煉爐中的溫度傳感器，通過傳感器檢測鋼水的溫度，將實際溫度與設定溫度的差值傳送給PID控制器，PID控制器按照設定溫度信號輸出一個電流信號送到變頻器。當溫度傳感器檢測到的溫度差值為正數時，PID控制器輸出的信號減弱，使變頻器輸出頻率降低，降低送風量，以降低熔煉爐中的溫度。反之當溫度傳感器檢測到的溫度差值為負數時，PID控制器輸出的信號增強，使變頻器輸出頻率增加，提高送風量，以提高熔煉爐中的溫度的目的。這樣實現了鋼廠高能耗設備智能化控制的目的。
2.2 改造效果
3 實際鋼廠中高能耗設備變頻改造
分析
該文對某鋼廠的所有的大功率機電設備安裝變頻節能系統，主要包括合成工序11臺功率55 kW電機，過濾工序12臺55 kW電機，干燥工序6臺75 kW電機，熱風爐用引風機、鼓風機6臺55 kW電機及其他設備用小功率電機等。機電類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型，實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態。采用變頻器直接控制機電類負載是一種最科學的控制方法，利用變頻器內置PID調節軟件，直接調節電動機的轉速保持恒定，從而滿足系統要求的壓力。當電機在額定轉速的80%運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%）3，即51.2%，去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40%，同時也可以實現閉環恒壓控制，節能效率將進一步提高。由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。
參考文獻
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第3篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞：煤礦；機電設備；變頻節能；應用
中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0019-02
我國屬于具有豐富煤礦資源的大國，地表層中具備很大量的煤礦資源。不斷發展煤礦產業，對于提高國民經濟具有很大促進作用。現階段，國內煤礦開采事業整體情況不樂觀，煤礦企業，特別是一些小型煤礦，往往都會存在技術落后的問題，在實際生產和開采的過程中，不能保證安全問題，從而影響整體生產效率。為了能夠很好的解決上述問題，在煤礦機電設備中逐漸應用變頻節能技術，充分結合實踐和理論，其具備十分良好的應用性能，可以進行大量推廣，以便于可以增加生產效率，全面實現安全、可靠的變頻技術。
1 變頻節能技術基本概述
變頻節能技術實際上是利用高科技方式來達到改變電流頻率目的的一種技術，其中控制電源頻率的是變頻器，變頻器基本原理就是，工頻電流在整流器中變為直流電源，然后把直流電源變為可以利用電壓、頻率控制的交流電，最后輸送到電動機內，變頻器具有比較復雜的結構。主要包括電極電容、電源板、鍵盤、控制面板等構成，有效合理結合上述元件，可以在最節能情況下運行電動機。傳統煤礦機電設備是不能夠改變電流頻率的，在運行設備的時候，不能控制和改變轉數，促使煤礦機電設備會長期運行在恒定的情況下，不但會縮短設備運行周期，還不能合理的改變設備轉速，并且導致消耗大量能源。隨著不斷研究和發展，開始出現變頻調節技術，很大程度改變了這一問題。在煤礦機電設備中使用變頻技術，可以在運行過程中節約能源，還可以提高設備靈活性，最大限度降低能源損耗和提高使用年限。
2 煤礦機電設備中變頻節能技術的應用
2.1 采煤機中應用變頻技術
由于不斷完善和改進變頻節能技術，使其可以完全符合煤礦設備運行中的電牽引需求，限制電機設備牽引尺寸，因此，不可以具有過大的功率。在具有相同尺寸外形的情況下，交流電機可以變得更大，對于提高系統可靠性和增加功率具有一定作用。一般來說，不會只有一種電機牽引變頻結構系統，其中交、直、交變頻系統具備性能可靠、使用壽命長等特點，成為比較廣泛應用的技術。牽引部分的供電方式基本就是牽引變壓器，可以把三相工頻交流電變為恒定的直流電，或者也可以變成交流電，然后利用大功率晶閘管把其變為可變電壓和頻率的交流電，達到無極調速的目的。變頻技術還具有一定的保護作用，例如，熔斷絲切斷、控制電源異常、過負荷、過熱、過電流失速、欠壓、CPU控制電路異常等。如果能夠開啟變頻技術中的保護功能，會使得立即停止變頻器的工作，利用數碼管顯示故障情況，數字面板來合理設置參數，保證可以在額定轉速基礎上恒定調速。
2.2 提升機中應用變頻技術
提升機是可以利用相應設備來運輸系統中礦石、廢石、設備、材料等環節，是煤礦地下運輸主要設備。礦井系統因為具備控制復雜、運行快、慣性大等特點，經常會交替實際運行情況，但是不管怎樣提升機運行，都需要具備很高的電機轉動要求，如果具有比較低可靠性的電機傳動過程，會很大程度影響系統的運行和生產效率，但是在實際運行的時候，還會存在效率不高、工作量大的問題。如果沒能依據實際規定運行速度曲線進行，會導致系統失控，出現不可避免的超速或者過卷事故，影響和危害工作人員人身安全。不少中小型提升機都會使用交流電傳動系統，但是由于存在效率低、調速性能差等問題，在使用的時候，會大量消耗系統電能，從而影響系統正常運行。在礦井提升機中應用變頻技術，是未來發展的重要方向，在應用變頻技術的時候，基本上都是以PLC控制系統和高壓變頻調速控制系統位主，前者可以利用PLC控制達到目的，存在電磁兼容性和絞車系統保護功能技術，可以在一定程度上監視動態換面、控制全程位置和速度；后者主要是利用串聯單元多電平高壓變頻控制系統，不但能夠保證系統的安全性和抗干擾能力，還可以在低壓控制電路和高壓主電路中進行通訊。
2.3 井下傳送帶中應用變頻技術
煤礦井下運輸的主要動力就是帶式運輸機，可以在距離相對較遠的工作點間進行運輸送料，保證可以分離物料運載裝置和驅動裝置，避免出現皮帶打滑、撒料等問題，確保可以連續可靠運輸煤炭，在井下傳送中應用變頻技術，可以達到軟啟動皮帶的目的，還可以確保能夠穩定運行和啟動設備，此外，應用變頻技術可以最大限度增加利用率，確保在運行過程中能夠具有90%以上的能源利用率，可以降低能源消耗，還可以及時在煤礦機電設備中輸送多余負力，降低運行消耗的熱力。
2.4 煤礦通風機種應用變頻技術
煤礦通風機包括兩部分，局部通風機和主風機，一般把在地面上安裝主風機，基本上都是抽出式，會存在井風井和會風井，并且會在井下出現全負壓系統。在井下安裝局部通風機，大多數都是壓入式，基本上都是應用在巷道掘進中。煤礦通風機的基本作用實際上就是排出以及稀釋有害氣體，并且保證井下具備新鮮風流，達到降溫的目的。隨著不斷進行挖掘和開采，即便沒有改變風量，也會不斷提高對于井下風壓的需求，從而會增加風機的實際運行功率。在風機中應用變頻節能技術以后，可以依據實際巷道需求來合理調節，保證可以最大程度節約能源，合理更改以往風機滿負荷工作情況，在改造風機以后，出現的軟啟動功能不僅可以隨時停止，還不會沖擊電網。
2.5 水泵中應用變頻技術
在生產煤炭的過程中，水流量是依據實際情況進行的，一般情況下，會在變工況的時候運行，利用機械對閥門的實際開度合理調節，達到水泵運行的目的。經過長時間的運行，會不斷降低水泵運行效率，縮短設備使用期限。在水泵設備中合理應用變頻技術，主要就是利用變頻器和PLC控制器，在設備中安置PLC控制器，可以在一定程度上提高變頻器的智能化和靈活性，確保可以高效、安全的生產運行。變頻器可以靈活控制水泵的啟停，可以降低因為頻繁起停和空轉過程中的能量消耗，確保在恒定井下液位的時候，還可以最大限度降低設備損耗。
3 結 語
總而言之，在煤礦機電設備中應用變頻節能技術變得更加廣泛，不僅能夠合理的控制設備運行速度，還可以有效降低磨損機械的程度，可以利用變頻節能技術來解決生產過程的操作問題，以便于可以提高運行效率和整體性能，除此之外，在未來的發展過程中，變頻技術對于配置特殊設備、專業化設備以及達到網絡化控制變頻器的目的，保證可以充分發揮變頻技術的實際作用，為企業發展帶來最大化的經濟效益。
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第4篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞：火電廠；引風機；變頻節能
對火電廠引風機進行變頻節能改造，主要原理就是改變電機供電電源頻率，通過變頻系統將電網內交流電整流成直流電，然后利用逆變器逆變成頻率可調交流電，然后將其提供給交流電動機，對電機轉速進行調節。在實際應用中，具有響應快、效率高、過載性能強以及降低損耗等優點，并且能夠根據實際生產需求來選擇合適的變頻器。利用變頻技術對引風機進行節能改造，可以實現變頻調速，取得良好的節能效果。
1 變頻節能改造技術原理
火電廠生產系統中一般選擇的是鼠籠型感應電動機驅動的風機，運行時由恒頻高壓拖動，電機保持定速旋轉狀態，利用擋板調節方式來調節風機風量。其中，擋板為一個圓板狀蓋子，與風道軸方向成垂直安裝，通過開度的調節來改變風量大小。入口擋板控制范圍要大于出口擋板控制范圍，如果降低入口擋板控制范圍，則軸功率會與風量成比例降低。雖然此種調節方式，可以滿足實際生產風機運行調速要求，但是從經濟角度來看，會造成大量電能損耗，生產成本提高。利用變頻技術進行改造，即在保證調速功能正常的前提下，降低生產運行損耗，且可以降低對設備的磨損。如圖1所示，當所需風量從Q1降低到Q2時，選擇調節風門的方法，會造成管網阻力增大，管網特性曲線增大，系統運行從工況點A變成工況點B，軸功率P2與面積H2×Q2成正比。選擇調速方法，風機轉速由n1降低為n2，管網特性不變而風機特性曲線下移，運行工況點由A點轉變為C點，所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比，則此種方法節約的軸功率與H2HBCB面積成正比[1]。
圖1 風機運行曲線與管網特性曲線圖
風機主要作用是傳送氣體，將電動機軸功率轉變為流體，其中風機輸出軸功率：P=QH/ηp，其中Q表示風量，H表示風壓，ηp表示風機軸效率。由公式可知，風機風量與轉速為正比關系，而風壓與轉速平方成正比，可以確定風機軸功率與轉速立方為正比關系。基于此如果生產需要80%額定風量，可以對風機轉速進行調節，達到額定轉速80%即可，降低了風機運行功率。
2 引風機變頻調速方式特點
對引風機進行變頻調速，本質上就是利用電力電子技術，對頻率進行調整，可以根據實際需求調整驅動發電機速度，進而能夠調扇轉速。變頻調速技術已經被廣泛的應用到異步電機中，且具有高電壓、大容量變頻技術發展趨勢，與其他交換驅動器的三相異步電動機調速系統以及直流驅動系統等方法相比，變頻調速節能技術具有更明顯的優勢[2]。
第一，速度快且穩定性高。逆變器自身具有比較高的轉換效率，結合三相異步電動機的滑差與變急速運行，變速平滑度高。
第二，電流控制。主要是指對電機啟動電流的控制，如果通過工頻來啟動時，將會產生多倍額定電流，進而會縮短電機壽命。而變頻調速方法，能夠零速零電壓啟動，頻率與電壓間可以確立穩定的關系，這樣變頻器就可以按照V/F以及矢量控制方式來帶動負載作業。對引風機進行變頻調速技術改造，可以降低啟動電流，并提高繞組承受能力，提高設備運行穩定性，降低后期維護難度。
第三，自動控制。實現了對燃燒過程的自動控制，即利用變頻技術，可以提高點對點硬線連接效果，并通過高速通信連接變頻器系統提高設備運行可靠性，降低設備維護難度，提高生產成本。
第四，可靠保護。變頻改造后，設置的變頻器本身具有欠電壓、過電壓、過溫、斷相、接地與短路保護，且還具有電動機過溫保護，這樣可以最大程度上來降低運行故障的影響，且可以在故障發生時確定原因，縮短故障處理所需時間[3]。通過對引風機的變頻改造，為設備運行提供了可靠保護，有效降低電機被燒壞的可能性。
3 引風機變頻節能設計改造技術要點
3.1 技術要點
（1）變頻器
第一，很多情況下為降低變頻器出線側輸出電壓高次諧波，在進行改造時選擇在變頻器輸出端并聯的電力電容器，但是實際上很容易造成輸出端被電流沖擊，而影響運行可靠性。針對此可以選擇串聯電抗器，即在變頻器輸出端串聯一個電感，同樣可以達到降低諧波的效果。第二，盡量不要在變頻器輸出端設置電磁開關來控制電機啟停，一般除了設置一臺具有多臺電機拖動系統的變頻器外，應由變頻器來控制電機運行，或者根據需要利用鍵盤面板進行操作。第三，選擇應用額定電壓進行設計，如果選擇其余電壓，需要利用變壓器將電壓上升或降低到額定電壓值。
（2）負荷匹配
為保證風機可以在不同負荷條件下獲得最佳節能效果，在進行變頻調速設計時，就需要合理選擇設備型號，保證其容量與實際負荷相匹配。包括風機與所配電機的匹配，一般應將裕量控制在10%以內。
（3）抗電磁干擾
電磁干擾會影響電機運行效率，為達到良好的變頻調速設計效果，還要重視抗電磁干擾處理，例如選擇硬件與軟件相結合的抗干擾方法，以及根據實際生產需求選擇屏蔽、隔離、濾波、接地等技術[4]。
3.2 實例分析
以某發電廠為例，設置有600MW機組引風機系統，額定功率為2850kW，額定電壓為10kV，額定功率為50Hz，轉速為580r/min。風門為擋板調節，據統計引風機電能損耗量為全廠電量18%。對其進行變頻調速節能設計，選擇設置PH-10-6-2750型高壓變頻器。發電機組年計劃發電量為33.56億kW?h，平均負荷率為70%，這樣對機組運行損耗進行計算：擋板調速電耗335600×0.891%=2990.2萬kW?h，高壓變頻器335600×0.452%=1516.9萬kW?h。則變頻設計后運行損耗電能差：2990.2-1516.9=1473.3萬kW?h，按照上網電價0.4元/kW?h計算，節約電能經濟效益為：1473.3×0.4=589.32萬元
4 結束語
為提高電廠生產綜合效益，降低運行電力損耗，需要在現有基礎上，積極應用各項新型技術，對生產系統進行優化，在保證運行穩定性與可靠性的前提下，控制損耗量。其中對引風機進行變頻調速節能設計，現在已經被廣泛的應用到電廠建設中，需要明確變頻調速原理，確定設計技術要點，保證設計效果滿足實際生產需求，提高電廠生產經濟效益。
參考文獻
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第5篇：變頻節能技術原理6范文
[關鍵詞]水泵改造 變頻器 節能技術
中圖分類號：K520 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）19-0259-01
變頻器在各個領域都被大量使用，尤其是在重工業領域應用的更為普遍，水泵中的起重設備、風機等都大量使用變頻器，其對于維持設備穩定性，使系統更加簡化，提高系統的自動化能力具有非常重要的意義。在水泵改造中也大量應用變頻器，并能夠起到非常好的節能效果。為此，加強對變頻器在水泵改造中的應用研究對于水泵改造有非常重要的意義。
一、在水泵改造中變頻器的調速原理
（一）變頻器應用背景
一般，在大部分的冶金企業中，礦產的開發和生產都應用到了風機和水泵設備，而在發電企業中的應用也較為普遍。本文以某電廠為例，對變頻器的使用情況進行了分析和介紹：廠中的熱爐使用了5臺風機，功率全部都為50千瓦；而電廠中的火爐需要的電量非常多，對設備的需求也較大，為此應用了多個功率的風機，以滿足生產需要，其中，共有10臺風機功率分別是40千瓦、35千瓦、25千瓦、10千瓦；廠中的生產線上應用了8臺風機和水泵。鑒于廠中的電機設備一般都是直接啟動形式的，其自動轉速較為困難，還應用擋風板和閥門對風量和流量進行控制，但是因為電機設備啟動時需要力矩，就要增加電流量，為此可以從電網中獲取一些額定電流，但是如果電流量過大的話就會使電流出現浪費，電壓波動及電網也會受到損害，如果電機遭到了損壞，對其更換的時間會較長，也會對供電企業能否正常生產造成非常大的影響。但是變頻器的應用卻可以有效解決上述問題。
該廠為了使電力能源得到節約應用了變頻器為DHVECTOL―HI大功率的變頻器，該變頻器采用的是PWM疊加技術，輸出方式為每個單元串聯疊加輸出，該系列6kV變頻器采用了12級單元串聯形式，電壓輸出也采用的單元輸出疊加方式，輸出的波形為正弦波，而諧波的輸出量較少，一定程度上較少了諧波對環境帶來的污染。整套的變頻器系統，由四個部分組成，分別是變壓器柜、功率單元、旁通柜等。該變壓器能夠根據客戶的需求對回路進行自動控制和轉換。
（二）變頻器的應用原理
變頻器對轉速進行改變的方式是通過改變電動機定子供電頻率來實現的，在改變了以后，從而使電動機實現調速。異步電動機的轉速公式為：n=50f（1―S）/P，變頻器的轉速差為S=（n1-n2）/n1。在以上的公式中，S代表的是變頻器的轉速率；P代表的是電機設備的電磁值數；n代表的是轉速；f代表的是變頻器電源的頻率。
通過以上的公式可以知道，變頻器的轉速n與f是呈正相關的，要想使電機的轉速發生改變只要改變電源頻率就可以實現。對三相交流電的頻率改變了以后，就可以對同步轉速進行轉換。同時也就調節了電動機的轉子速度。變頻器在應用中的特點表現在：能夠實現從高到低的調節，轉速之差能夠維持在最小值以內。
（三）變頻器在電動機運行方面的好處
變頻調速器能夠實現電機的雙面轉動，既能夠朝著正面轉動，也可以實現反面的轉動。在實現對其的轉動時只要將變頻器內的變速管按照特定的順序改變就可以實現轉換。這種轉換方式能夠減少設備的損耗，也能夠有效避免因為轉相不當造成的電機燒毀。對其速度進行增減可以任意調節，時間上相對平緩，起動的電流量一般都非常小，在運轉到一定程度時，可以在頻率較高的情況下將其停止。
二、應用變頻器的節能分析
該電廠水泵循環水應用中又增加了一臺新的水泵，其型號為Y315M―3，其功率為50千瓦，水泵控制系統為S7―190，該控制系統能夠對編程進行控制，并能夠對水位做出檢測回饋，這是因為編程控制器是由多個變頻器構成的，系統較為靈敏。
該水泵應用了閉合式的電路，在水泵改造前應用的是PLC水位檢測信號控制器，但是在對其進行了改造以后，應用的則是520千瓦的自動調節變頻器，在應用了以后能夠達到預期的改造目的。并且通過各項實踐效果顯示，水泵在流量正常的情況下，變頻器能夠節約的電率在百分之三十以上。并且在水泵改造以后，如果單位電價按0.4元計算的話，企業可以節省電費為2.89萬元。在應用了1年以后，便可以將全部成本節約回來，節能效益非常顯著。啟動電流可以從0計價，有效節省了電費并使設備的使用周期延長。風機水泵的節能效果最好，這是因為水泵的消耗功率能夠與轉速形成正比，在外界的風量不足時，變頻轉速將大大減低，由此，節能效果較好。
結語
本文主要對水泵改造中變頻器的應用效果和原理進行了論述，并基于變頻器的諸多優點，分析了水泵改造中應用變頻器產生的節能效果，可見，水泵改造中，應用變頻器能夠最大限度的節約資源，對于可持續發展有重要意義。
參考文獻
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第6篇：變頻節能技術原理6范文
【關鍵詞】鍋爐引風機;高壓變頻;節能
風機是火力電廠鍋爐的重要輔助設備，對鍋爐正常燃燒起著至關重要的作用，同時其功率很大，消耗的電量也是非常可觀。引風機是將燃料在鍋爐中燃燒產生的煙氣排出，并起到維持爐膛內負壓的作用，煙氣在引風機作用下進入空預器――電除塵后進入到脫硫系統或直接排入到煙囪。
引風機的耗電量約占廠用電量的25%。由于機組正常運行時，需要的風量比風機額定出力小很多，甚至只有其一半左右，因此運行中需要調節風機的實際輸送風量。我廠風機改造前采用擋板來調節和控制風量，大部分時間擋板開度小，只有35%-60%，這樣很多能量被白白消耗在了擋板節流裝置上，造成了電能的巨大浪費。如果能將浪費的電能進行節約，對實踐節能減排，提高環保水平、提高企業的經濟效益意義很大。
1.設備概況
銀河榆林發電公司2*135MW機組的鍋爐型號為HG440/13.7-YM14，是哈爾濱鍋爐廠有限公司設計和制造的單鍋筒、單爐膛、自然循環、集中下降管、一次中間再熱、四角切向燃燒、л型布置的固態排渣煤粉鍋爐。在其兩側分別布置一組送風機、一次風機、引風機。
引風機技術參數：
項目 單位 設計參數
型號 ----- Y4-2*60No22.5F
型式 ----- 離心風機 雙吸雙
支撐 單葉板
風壓 Pa 4475（計算3729）
風量 m?/s 135.85（計算123.5）
轉速 r/min 980
效率 ---- 運行工況下～78
調節裝置型式 ---- 入口導頁調節風門
引風機配用電機參數：
項目 單位 設計參數
型號 ----- YKK560--6
功率 KW 900
電壓 V 6000
電流 A 107
轉速 r/min 994
2.存在問題分析
1）我公司6KV引風機電機功率大，能耗高。負載率在50%左右，電機長期處于輕載狀態會導致其效率低、經濟性差，功率因數低、線損加重。
2）三相電機的直接啟動方式，啟動電流很大，一般是額定電流的4-7倍。會對電機和通風管網造成瞬時沖擊，縮短設備使用壽命。
3）風門調節方式是依靠提高流通阻力來實現的，屬于耗能型調節方式。我廠風機風門的開度小，存在大量的電能浪費。
4）由于風量調節擋板裝置老化，故障多，給機組的安全穩定運行造成了威脅
由風機和水泵類負載的特性可知：其負載轉矩與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。可見，若可以根據所需的流量調節轉速，就可獲得很好的節電效果。近年來隨著高壓變頻技術的發展，可靠性不斷提高，設備價格也不斷下降，高壓大容量變頻器已廣泛應用。
3.變頻調速原理
根據電機學的原理，三相交流異步電動機的轉速為：
上式中n為電機轉子轉速，f為電源頻率，p為電機的磁極對數，s為轉差率。
變頻調速是通過改變電源頻率f來調節電動機轉速的。可以看出n與f之間為線性關系，只要改變電機的運行頻率，就可調整電機的轉速。這就是變頻調速的基本原理。
風機水泵類電機變頻調速的節電原理：
對于水泵和風機，由流體動力學的原理可知，流體流量與水泵和風機的轉速一次方成正比：
（Q為流量，n為轉速，K1為常量）
于是得到：
水泵或風機的揚程（壓力）與轉速二次方成正比：
（H為揚程，n為轉速，K2為常量）
水泵和風機的功率為：
（P為功率，n為轉速，K= K1?K2）
則功率與轉速三次方成正比，即：
上述各式中，腳標“0”均表示額定工況參數。
則可以得到節電率的計算公式：
由以上理論可知水泵風機類負載，其轉速、揚程（壓力）和功率的關系如圖1所示。
圖1 關系曲線
當轉速減小時，電機的能耗將以其三次方的倍率下降，因此變頻調速的節電效果是非常顯著的。
4.變頻器選型及介紹
目前國際公認的最佳電機節能技術是變頻調速技術。在國內，電機變頻調速節能技術的應用已經相當普遍，并且效果很好。另外，該技術已經寫入“十二五規劃中”關于節能減排的相關文件里，體現了國家對該技術的充分肯定。
4.2.8 軟啟動、無沖擊電流
ZINVERT高壓變頻調速系統對電機進行軟啟動，具有線性和二次方曲線形式來控制電壓-頻率比，每種曲線形式有多條曲線供用戶選擇。起動時間由用戶設定，內部設有加速過流限速功能，以確保電機啟動的沖擊電流，保證電機的安全運行，延長其使用壽命。啟動過程自動搜索電機轉速，停機前不必保證電機停轉，能夠實現對電網和電動機無過流沖擊的快速啟動。
5.改造設計方案
公司決定利用1號機組小修機會，對1號鍋爐所屬兩臺引風機進行高壓變頻改造。
5.1 取消風門調節，使之全開，采用變頻調速方式改變風機電機的轉速適應風量的需求，實現節能降耗。考慮到節能改造的可靠性和自動化程度，具體改造措施如下：
①變頻器配置方案：采用高壓變頻器進行一拖一調速。
②電氣控制方式：變頻裝置的運行監控并入原有DCS系統，并設計本地和遠程控制切換功能。
③旁路系統：保留原系統的啟動柜，作為高壓變頻器的備用手段。變頻器設計旁路電路，保障變頻器故障時設備可以工頻運行，并方便檢修。
④控制電源：采用多回路供電技術。
⑤變頻器的散熱：室內加空調冷卻方式。
⑥進出線方式：電纜下進出線，電纜溝敷設。
⑦安裝位置：專用高壓變頻設備間。
5.2 改造后的控制電路
高壓變頻器通過硬接線的方式并入原有DCS監控系統。可以實現自動上傳運行參數，遠程控制啟停、調節輸出頻率等功能。
高壓變頻器和DCS系統之間的信號：
DCS的DO信號3個：啟動、停止、急停;
DCS的DI信號7個：運行、停止、工頻狀態、變頻狀態、輕故障、重故障、遠程/本地;
DCS的AO信號1個：頻率給定;
DCS的AI信號2個：頻率反饋、電流反饋變頻故障緊急切旁路。
5.3 變頻故障緊急切旁路
針對變頻裝置出現故障導致電機不能正常運行的情況，我公司專門配置了手動旁路柜。
5.4 手動旁路
一拖一手動旁路如圖3所示。手動旁路柜中K2為刀閘，閉合a端，導通變頻回路;閉合b端，導通工頻回路。
變頻器故障停機后，控制器發出節點信號控制進線開關QF1進行分閘，向DCS報警，并向遠端工控機發送故障代碼。DCS控制人員到報警后，一面采取緊急處理操作，一面通知處理人員趕赴高壓變頻設備間。處理人員到達后采取如下措施：
打開柜門，斷開K1，將K2從a端切換到b端。處理人員通知DCS控制人員進行QF1合閘。
DCS控制人員收到合閘通知后，采取啟動準備程序后，對QF1進行合閘，并調節1號電機風門開度和2號電機頻率至正常運行值。電機工頻啟動，進入工頻運行狀態。
5.5 遠程監控
高壓變頻器通過硬接線的方式并入原有DCS監控系統。可以實現自動上傳運行參數，遠程控制啟停、調節輸出頻率等功能。
另外，考慮到檢修的方便性，高壓變頻器上設置了本地和遠程控制切換功能，方便檢修人員在現場就近操作。
圖3 電氣主回路圖
5.6 變頻器的控制電源
高壓變頻器具備以下三路控制電源供電回路：
外部提供控制主電源：從外部接入380V電源，保障控制回路供電的連續性、穩定性。
內部高壓自產控制輔助電源：內部變壓得到，作為運行中主電源的輔助電源。
內置UPS提供應急電源：主電源掉電后由UPS提供應急電源，為系統恢復提供處理時間，保障控制回路的正常運行
6.改造后的效果
1號機組兩臺引風機經過改造后運行一年多來，在節能公司人員維護下，未出現過故障，運行良好。經過對不同工況條件下，與改造前電機運行參數的對比，統計出一年能夠節約電費近百萬元。除此外，風門執行機構在運行時處于全開狀態，不需再調整，減少了故障率和維護工作量。引風機電機實現了軟啟動，減少了啟停時對電網的沖擊，提高了設備功率因數。
7.結論
電廠風機的高壓變頻改造，對節能減排，提高火電廠環保水平，有十分積極的作用。同時使企業減少了資源消耗和浪費，提高了其經濟效益。
參考文獻
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第7篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞：中央空調；變頻技術；PLC；節能
中圖分類號：TB65 文獻標識碼：A
隨著科技的發展以及人民生活水平的提高，中央空調系統已經成為現代建筑物中不可缺少的基礎設施之一。但是，中央空調系統也是工廠和商務樓宇中的耗能大戶。因此，為使中央空調系統能夠節能減排，系統溫度穩定，必須對中央空調控制系統實施改造。然而，為了保證高可靠性，中央空調系統中的冷卻水循環系統、制冷壓縮機組、冷凍（媒）水循環系統、盤管風機系統以及冷卻水塔風機系統等的最大容量在設計之初均是按照目標最大的制熱、制冷負荷來進行設計的，甚至新風交換量也是按照最大量進行選型，剩余量非常充足。這樣就使得傳統的中央空調系統一年四季、白天或者黑夜以及用戶的實用負荷等無論怎樣變化都會工作在最大負荷狀態，電機全速運行，能源浪費現象極為嚴重。隨著物價的不斷上漲，電費也在上浮，直接導致中央空調系統所需要的運行費用大幅增加，從而使得中央空調系統的運行成本占據了整個目標運行成本中很大的一個比例。據相關部門統計，各類采用中央空調系統機構的總用電量超過65%以上的用電消耗來自于中央空調，而其中，中央空調系統中的水泵的用電量占據了中央空調系統總用電量的15～35%，因此，研究如何節約水泵以及風機的能源消耗問題是實現中央空調節能技術的關鍵，具有極其重要的經濟意義。世界各國都在提倡節能減排，因而，中央空調系統的節能改造便成為了必然。
一、中央空調工作原理與結構
如圖1所示，中央空調系統的組成主要包括三個機組系統，兩個設備，三個機組系統指的是冷凍水循環系統、冷卻水循環系統以及風機盤管系統，而兩個設備主要指的是冷卻塔和制冷主機。
在中央空調系統中，熱量的傳遞是通過流體物質來完成的，其中，在制冷系統中一般用制冷劑，而冷卻水系統和冷凍水系統都是以水作為傳輸介質。制冷主機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍泵將冷凍水送到各風機風口的冷卻盤管中，由風機吹送冷風達到降溫的目的。經蒸發后的制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環水進行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水送到冷卻水塔上由水塔風機對其進行噴淋冷卻，與大氣之間進行熱交換，將熱量散發到大氣中去。
二、中央空調的變頻節能控制原理
流體傳輸設備水泵是一種平方轉矩負載，其轉速n與水泵流量Q，水泵揚程H及水泵功率N的關系如下式所示：
（1）
上式表明，水泵的流量與其轉速成正比，水泵的揚程與其轉速的平方成正比，水泵的功率與其轉速的立方成正比。而水泵的軸功率等于流量與壓力的乘積， 故水泵的軸功率與其轉速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）
根據上述原理可知： 改變水泵的轉速就可改變水泵的功率。是一種能夠顯著節約能源的方法。
根據異步電動機原理：
（2）
式中：轉速
f：頻率
p：電機磁極對數
s：轉差率
由（2）式可見，調節轉速有3種方法，改變頻率、改變電機磁極對數、改變轉差率。在以上調速方法中，變頻調速性能最好，調速范圍大，靜態穩定性好，運行效率高。因此，通過改變頻率使風機、水泵的轉速、消耗的功率迅速下降，達到節能目的。
三、中央空調系統節能改造方案與設計
中央空調系統的運行機制就是熱交換的能量轉換過程，能量的轉換主要通過冷凍水和冷卻水循環系統作為傳輸媒介實現，所以中央空調控制系統的主要工作內容便是控制冷卻水和冷凍水循環系統，這兩個循環系統是實現節能技術的關鍵點，也正是本文準備進行節能改造的目標。
1 中央空調系統節能改造方案
圖2即為通過加裝變頻器實現中央空調系統節能的方案。
目前，在冷卻水循環系統進行改造的方案最為常見，節電效果也較為顯著。由于進水溫度是隨環境溫度不斷變化的，因此，把溫差設置為恒定值并非上策。通過研究發現，根據進水溫度來隨時調整溫差的大小是可取的。即：當進水溫度低時，應主要著眼于節能效果，將溫差的目標值可適當的設置高一點；而在進水溫度高時，則必須保證冷卻效果，這時，可以將溫差的目標值設置低一點。
基于對節能改造方案的研究，在設計之初，綜合考慮中央空調系統的冷卻效果和節能效果，最終選擇將溫差與進水溫度的混合控制方案作為本中央空調系統節能實施方案，溫差大小的調節則直接與進水溫度相關。即：進水溫度T132℃時，溫差的目標值設為T=3℃，從而保證了冷卻效果。在同時考慮進水溫度和進出水溫差的情況下，使冷卻水閉環控制系統能夠根據現場溫度和負載的變化自動調節三臺水泵的運行情況。
2 中央空調系統設計
中央空調系統，主要包括：冷卻水泵（三臺）、溫度傳感器、熱電阻輸入模塊、PLC、變頻器。
中央空調系統中的控制系統由PLC、變頻器等構成。本課題中的PLC選擇OMRON（歐姆龍）的CP1H-XA40DR-A，變頻器選擇歐姆龍3G3RX-A4075。
本文研究的中央空調系統中，溫度傳感器安裝在冷卻水管道中，主要負責采集通過管道中的進水溫度和出水溫度的模擬信號。熱電阻輸入模塊將溫度傳感器采集到的模擬信號轉換成電信號，這個電信號經過PLC控制單元，PLC控制單元按照設計的應用程序通過變頻器調節冷卻水泵的具體運行效率。
四、節能改造前后運行效果比較
1 節能效果及投資回報
進行技術改造后，系統會根據負載的變化而實際調節變頻器頻率。根據以往運行參數的統計與改造后的節能預測，平均節能約40%左右，節能效果是十分顯著的，一般改造后投入運行三年左右即可收回成本。
2 對系統的正面影響
由于冷凍泵、冷卻泵以及冷卻風機采用了變頻器軟啟停，消除了原來工頻啟動時大電流對電網的沖擊，用電環境得到了改善，同時變頻器能改善功率因素，電能的使用效率會大大提高；并消除了水泵啟停時產生的水錘對管道、閥門、壓力表等的損害；消除了原來直接啟停水泵造成的機械沖擊，電機及水泵的軸承、軸封等機械磨擦大大減少，機械部件的使用壽命得到延長 ；由于水泵大多數時間運行在額定轉速以下，電機的噪聲、溫升及震動都大大減少，電氣故障也比原來降低，電機使用壽命也相應延長。
由于采用了溫差與進水溫度的混合控制，提高了冷凍機組的工作效率，提高了自動化水平。減少了人為因素的影響，大大優化了系統的運行環境、運行質量。具有較好的實用價值和發展前景， 值得進一步研究和完善。
參考文獻
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第8篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞：油氣儲運；系統節能技術
油氣儲運中主要包括對原油、半成品油、燃料燃氣和生產過程中所涉及的化學助劑等。是石油工業運輸中原料存儲以及運輸的必要發展過程，能夠在一定意義上保證石化企業的安全發展的輔運行系統。其中油氣儲運在整個運輸體系中需要消耗大約6%左右的能源，但是，由于技術的限制問題，我國的大部分石化企業的油氣儲運在節能部分還存在著很大的缺陷和不足，國內對于油氣儲運節能方面的研究還處于利用儲運環境低溫熱量的基礎上，無法在真正意義上從整個儲運系統的層面上出發來研究儲運中最佳的節能問題。
1.油氣儲運節能的原則
油氣儲運系統是石化企業整個節能減排的企業目標中的重要組成部分，我們主觀的將油氣儲運分為三個部分：使用、回收、再利用。以下是油氣儲運的兩個基本原則分析。
1.1適合的加熱方式
在對油氣的儲運過程中，熱媒水是對油氣加熱的基礎方式之一，其中最普遍的一種方式是在罐底蒸汽盤管進行加熱，這種加熱方式能夠有效的減少關外的熱量傳遞，其主要的工作原理是利用1MPa蒸汽進行熱量的傳遞，整個過程的加熱效率十分可觀，同時消耗的能源也較少，滿足節能目標的實現。
1.2保證儲量的最小化
在正常的生產狀況下，我們采用減少油氣儲量的方式來進行油氣儲運的節能目標，油氣儲量的減少除了能夠使儲罐和管線在運輸過程中消耗的能源減少之外，還能夠縮減石化企業在油氣儲運過程中的資金投入部分。一旦油氣儲運過程中對油品本身的溫度有一定的要求就必須要采用熱媒水來進行加熱，實現運輸過程中的熱傳需求。因此，在實際生產活動中，盡最大可能保證油氣儲運量最小化是油氣儲運節能的最佳方式之一。
2.降低油氣儲運能量消耗的技術措施研究
2.1油氣灌輸技術
油、氣混合儲運工藝在現今的石化產業中應用十分普遍。油氣混合運輸主要采用的是油、水等介質，在不同介質的混合使用狀態下，利用運輸泵，從海底進行油、水以及氣的管道混合運輸技術。一般的油氣運輸都要經歷嚴格的采集處理之后再進行不同輸送泵、三相分離器等獨立設置的管道進行獨立輸送。油氣混輸技術能夠保證各個輸送泵和混合輸送管道獨立的完成各自的油氣輸送工作，油氣混合輸送技術的提高能夠在一定意義上大幅度的增加企石化企業的經濟效益。
2.2輸油泵機組變頻調速節能技術
油氣儲運的輸油泵的變頻調速主要是利用離心泵的離心特性來進行流體輸送流量的控制。我們在控制輸送流量的過程中，可以采取改變輸送泵出口閘門開度或者是通過設置離心泵轉速兩種不同的方式，前一種方式雖然調節的方式十分簡便，但是很容易造成消耗能源的浪費，后面一種是控制輸油泵電機變頻的調速，既能夠在油氣輸送過程中進行輸油泵效率的自由的調控，還可以較好的實現油氣儲運的技術要求，達到節能的發展目標。
輸油泵機組的變頻調速節能技術能夠在一定程度上實現油儲運的節能目標，在實際的操作過程中可以通過進行閘門節流的方式來減少輸油泵出口的節流能耗，實現節能的功能效果，同時還能夠進一步減少油氣運輸過程中輸油泵機組本身的機械壓力、噪音等無效能耗，提高輸油泵的使用效率和使用壽命等。
2.3加熱蒸汽能耗控制技術
整個油氣儲運過程中的能源消耗主要是蒸汽、電力以及水三個部分，其中蒸汽的能源消耗大約有85%左右，其形成的主要原因是：油氣儲運的溫度主要是由油氣本身的以及油氣實際存儲過程的部分能耗，所以我們首先要根據蒸汽消耗的總量來對油氣的存儲溫度進行限制，按照油氣儲運的相關規定來進行操作；其次，我們可以加強對油罐的保溫來進一步減少蒸汽所消耗的能源。根據相關的數據顯示，同一介質的油罐，保溫之后可以減少80%以上的熱力消耗。其中，對于油氣儲罐的使用來說，由于不同的企業的實際發展水平的不同以及發展條件的制約，油氣的儲罐無法做到定期的清潔和檢查，油罐中的殘留物的殘留使得油罐的傳熱效率大大的降低，進一步增加了油氣輸送過程中的能源消耗，同時，由于各種雜質在油罐中的殘留，直接導致了油氣的溫度無法達到規定的運輸標準，影響油氣的脫水問題。
2.4油氣常溫輸送技術
油氣的常溫輸送技術主要表現在對油、水混合的原油輸送過程中，針對轉相點未經過調整的原油來說，在井口原油溫度高于原油輸送溫度要求的情況下，就可以采用油氣的常溫輸送法。油氣的常溫輸送工藝主要有：單、雙管常溫輸送法、低溫水環狀常溫輸送法等。我國油氣的輸送中，大部分采用的是常溫輸送法，這樣能夠較好的實現節能的目標，還能夠進一步減輕油氣輸送管道中對加熱保溫裝置的技術要求，減輕石化企業的基礎設施建設的成本壓力，同時也增強了石化企業實際操作的靈活性。
3.總結
對于當前我國大部分石化企業來說，如何進一步提高油氣儲運節能技術是整個企業的發展的核心問題所在，本文重點闡述了針對不同油氣在儲運過程中出現的技術問題并就這些實際操作問題提出了相應的解決措施。在進行油氣儲運的節能過程中，首先要保證油氣油罐的基本清潔工作，這樣能夠有效的維持運輸過程中油氣的整體質量水平，還能夠有效的減少油氣運輸過程中產生的能源消耗，提高油氣運輸的實際工作效率，最終維持整個企業的經濟性發展需求，同時也能夠有效的改善我國油氣運輸的節能發展環境問題。隨著我國對油氣儲運技術的不斷深入研究和實施，未來必然會發掘更多、更好的油氣儲運節能技術。
第9篇：變頻節能技術原理6范文
關鍵詞:變頻調速技術;節能;鍋爐
中圖分類號:TB493文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)18-0318-01
1 變頻調速技術原理
變頻調速技術是20世紀80年代末興起的一種新型電力傳動調速技術,集電力電子、自動控制、微電子、電機學等技術于一體的高新技術,以其優異的調速性能、顯著的節電效果在國民經濟各領域有著廣泛的適用性,被國內外公認為是世界上應用最廣、效率最高、最理想的電氣傳動方案,是電氣傳動的發展方向。變頻調速通過改變電機頻率和改變電壓來達到電機調速目的,核心是變頻調速器,為提高產品質量和產量、節約能源、降低消耗、提高企業經濟效益提供了重要的新手段。所謂變頻就是利用大功率電子器件(如巨型晶體管GTR、絕緣柵雙極型功率晶體管IGBT)將380V、50H的市電變換為用戶所要求的交流電源或其他電源。常見的變頻技術有交-交變頻技術(直接變頻)和交-直-交變頻技術(間接變頻)。
(1) 交-交變頻技術。
交-交變頻是把市電直接變成頻率低的交流電,大量用在大功率的交流調速中。交-交變頻電路一般采用三相橋式電路。因其最高輸出頻率只能是電網頻率的1/3以下,所以在變頻領域其逐漸被淘汰。
(2) 交-直-交變頻技術。
交-直-交變頻是將市電整流成直流,在變頻為要求頻率的交流,它又分諧振變頻和方波變頻。諧振變頻主要用于中頻加熱;方波變頻又分為等幅等寬和SPWM變頻。交-直-交變頻電路由整流器、濾波環節和逆變器三部分組成,根據中間濾波環節的不同,可分為電流源型和電壓源型,使用最多的是電壓型變頻調速器。在其工作時首先將三相交流電橋式整流為直流電,脈動的直流電經平滑濾波后在微處理器的調控下,用逆變器接直流電再逆變為電壓和頻率可調的三相交流電源,采用正弦脈寬調制(SPWM)方法,使輸出波形近似正弦波,輸出到需要調速的電動機。
PWM控制技術是變頻技術的核心技術之一,交流調速要求變頻器的輸出盡可能接近正弦波,所以多采用SPWM變頻。SPWM是用三角調制波和參考正弦波比較,產生正弦脈寬SPWM信號以控制功率器件的開關,得到一序列脈寬按正弦規律變化的脈沖序列,實現同時變頻變壓,這方面的技術已成熟。
變頻調速是在頻率發生變化后,電動機仍在該頻率的同步轉速附近運行,轉速損失不增加的調速方式。所以變頻調速是一種高效的調速方式。變頻器的調速范圍可達1%―100%,并在整個調速范圍內具有較高的調速效率。變頻調速方式尤其適合于調速范圍寬、負荷經常變化運行的設備。選擇最佳運轉速度,可實現低速啟動、平滑調速。最高速度不受電源影響,電動機可以高速化、小型化。根據電機學的原理可知:異步電動機的轉速與頻率有以下關系:n=60fp(1-s),式中,f為電源頻率;s為電動機轉差率;p為電動機極對數。當p和S確定后,電動機轉速與電源頻率成正比,所以改變電源頻率即可改變轉速n,從而實現變頻調速。
交流變頻器的基本工作原理如圖1所示,交流工頻電須先經整流系統進行整流,變成直流電后,再用正弦波脈寬調制技術逆變為頻率可調,幅度也隨之改變的三相交流電,此交流電是以受控方式供給三相異步電動機,受控交流電的頻率隨著三相異步電動機的運行工況改變而改變,從而滿足電動機的運行需要。變頻器的保護系統保證可靠的工作,保護電動機運行系統的安全,并顯示故障類型。可通過顯示器觀察到二次電壓、二次電流、頻率、出軸轉速的變化。
2 變頻調速技術在鍋爐節能中的應用
若將變頻器調速技術優越的調速性能和節能優勢應用于鍋爐系統,以變頻調速技術在鍋爐引風機和鼓風機中的應用為例,可進一步提高系統運行的穩定性、安全性及控制精度。
若采用減壓起風、工頻運行的鼓風機運行方式,風量的大小是靠風門開度來調節,電能浪費大、燃料浪費大、調節的實時性差、噪聲大、工人勞動強度大。采用差壓變送器、變頻器、鼓風機(引風機)組成溫度(壓力)閉環回路自動控制鼓風機的轉速,使鍋爐出口蒸汽壓力保持穩定值,可提高控制精度,節約能源(電能和燃料),使鼓風機控制具有一定的經濟合理性。通過實際測試表明,采用變頻器調速技術改造鍋爐系統,風機的電動機工作電流下降,溫升明顯下降,同時減少了機械磨損,維修工作量大大減少。保護功能可靠,消除了電動機因過載或單相運行而燒壞的現象,延長了使用壽命。節能省電,燃煤效率提高。
3 結語
工業企業生產機械的自動化和現代化企業可持續發展的關鍵。采用變頻調速不僅是生產機械自動化的重要手段,還能大量節約能源,大力推廣變頻調速技術將加快企業的現代化的發展。采用變頻器調速技術取代人工操作,變手控為自控,可保證鍋爐在最佳狀態下運行,并安全可靠,供汽質量好,提高生產效率、系統控制精度,既可滿足工況要求,又可大大提高鍋爐熱效率,是一項行之有效的節能措施,經濟效益巨大。變頻調速技術在鍋爐系統應用中的成功,使鍋爐改造的水平上升到新的高度,保證了系統的高穩定性及可靠性,節約了能源,變頻調速技術在鍋爐系統中有著廣闊的應用前景。
參考文獻
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