高压变频器在煤气加压机中的节能应用.docx

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1、高压变频器在煤气加压机中的节能应用邯钢热力厂8万m3煤气站是邯钢三炼钢转炉煤气回收配套设施，回收的转炉煤气通过2台煤气加压机送往各用户，供用户使用。该煤气加压机为江阴产D100011型，流量为16.67m3/s，全压24.5kpa，装备850kW、10kV沟通异步电机，工艺要求出口压力2224kpa，流量60000m3/h。为了知足用户煤气的使用需要，选用了哈尔滨九洲产JZHICON1A10/060型变频器。2JZHICON1A10/060型变频器的优点1采用先进控制技术JZHICON1A系列高压变频器采用先进的功率单元串联叠波技术、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法，内置PID调节器，可实现

2、闭环运行，内置PLC，实现不同应用现场的灵敏控制，具有本地、远程、上位机三种控制方式。2高质量的电源输入输入侧隔离变压器二次线圈经过移相，为功率单元提供电源，相当于48脉冲二极管整流输入，消除了由单个功率单元所引起的谐波电流，大大抑制了网侧谐波的产生，无需安装输入滤波器并保护电源及周边设备免受谐波干扰。3完美的输出性能单元串联脉宽调制叠波输出，10kV系列每相8个单元，大大削弱了输出谐波含量，输出波形接近完美的正弦波，无需输出滤波装置。4节能效果传统加压机对管网流量、压力控制是通过人工调节出口阀门的开度，人为增加、减小管网风阻力，以减小、增加流量。电机始终以恒定转速运转。在本系统中，加压机的出

3、口压力、流量变化是通过电机转速变化而调节的。3新系统节电原理3.1异步感应电动机的转速由下式决定n=1-s60f/pn电机转速；s电机转差率；f电源频率；p电机极对数。改变式中任一参数均可改变电机转速。如使用串级调速装置改变转差率，制造极数不同极对数的电机以改变极对数，采用变频技术改变电源频率等。3.2风机调速控制节电原理根据流体力学原理可知，风量Q与转速n成正比，压力H与转速n的二次方成正比，电机的轴功率P与转速n三次方成正比，即：Q/Q1=n/n11H/H1=n/n122P/P1=n/n133Q1：风机额定风量n1：电机额定转速P1：电机额定功率H1：风机额定压力由式1、2、3求得功率表达

4、式P/P1Q/Q134设风机效率为一定，当风量降到Q1的80%时，即转速相应降到n1的80%时，由式4可求得其轴功率为P轴=0.512P1/F5F：为风机的效率，当风量降到50%Q1时，即转速相应降到50%n1时，由式4可求得其轴功率为P轴=0.125P1/F6计算结果说明，当工艺要求减小风量时，假如使风机转速降低，不仅可知足工艺要求，而且使电机轴功率大幅降低，进而节省大量电力；假如采用人工调节阀门来减小风量，固然也能到达工艺要求，但是电机转速没变，电机轴功率并未下降。根据理论计算，两者相比拟，当Q降到额定Q1的80%时，转速控制方法比调节阀门节电近49%。当Q降到额定Q1的50%时，转速控制

5、方法比调节阀门可节电达87.5%。通过以上理论计算说明了节电效果。4使用变频调速系统所获得的经济效益4.1节约电能在系统正常运行状况下，电机频率在42.6Hz左右，电机功率维持在额定功率的41.6%左右。据此测算，该加压机年度节电量超过2000000kWh，按0.48元/kWh计算，年度节约人民币96万元以上。4.2进步了电机的效率和Cos值变频器的使用，大幅度进步了电机的效率，使用该变频器后Cos值在0.96以上，大大高于传统的系统。4.3其他据有关部门统计，在需改变流量控制场合，变频器节能幅度一般为30%60%，并有以下特点：1软启动功能。变频器具有软起动功能，起动时没有起动冲击电流，电流从零开场，根据转速进步电流，并逐渐上升，不管如何都不超过额定电流，因此任何时间启动电机都没关系，可节省起动设备。2变频器本身具备很强的保护功能和控制功能。通过对变频器的设定，可以方便地确定保护参数和控制要求，目前广泛使用的变频器属于交-直-交方式，矢量控制，是一种十分适用于风机泵类的变频器，有的变频器还带有PID调节功能和局部可编程功能，大大方便了用户的使用。5完毕语综上所述，固然变频器初期投资大，但从长远来看，其经济效益特别明显。随着科学技术的开展，变频器必将得到更广泛的应用，性能价格比更能为用户所承受。0