羅茨風機變頻運行：布袋除塵器羅茨風機變頻改造

　　原標題：布袋除塵器羅茨風機變頻改造

　　山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨風機、回轉式鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。 產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。下面我們看一個錦工羅茨風機客戶的布袋除塵器羅茨風機變頻改造案例。

　　鄭州新力電力有限公司#1機組鍋爐為超高壓中間再熱，自然循環，煤粉爐，其額定蒸發量為670t/h。該機組尾部安裝兩臺165m2的三電場靜電除塵器，于1995年投入使用。運行一段時間后，除塵效率明顯下降，煙塵排放濃度大，無法做到達標排放。為了保證電廠的可持續發展，鄭州新力電力有限公司決定對其進行改造，將原有的靜電除塵器改造為袋式除塵器。

　　火力發電廠既是電能生產企業，也是耗能大戶，要提高發電廠綜合效益，必須降低廠用電率和發電煤耗。如大家所知，布袋除塵器的清灰壓力主要由羅茨風機或空壓機來提供。考慮到經濟成本，#1機組布袋除塵器的清灰壓力選用羅茨風機來提供。在生產中，許多設備的能耗都與機組的轉速有關，這些設備一般都是根據生產中可能出現的最大負荷條件，如最錦工量和揚程進行選擇的，但實際生產中所需的風量往往比設計的最錦工量小的多，如果所用的電動機是不能調速的，通常只能通過調節閥門的開度來控制風量，其結果在閥門上會造成很大的能量損耗，如果不用閥門調節，而是讓電機調速運行，那么，當需要的流量減少時，電動機的轉數降低，消耗的能量將會明顯減少。羅茨風機采用變頻控制后，通過改變電機轉速控制風壓，實現調整需要，減少節流損失，最終達到節電目的。本文以我公司布袋除塵器羅茨風機變頻改造項目為實例，采用錦工風機廠家推薦的ABB公司生產的變頻器，說明變頻裝置在電力行業技術改造中的廣闊應用前景。

　　二、改造方案

　　羅茨風機正常運行工況：兩臺運行，一臺備用。羅茨風機電動機采用變頻控制方式，在除塵配電間增加羅茨風機變頻控制柜，羅茨風機控制邏輯在DCS系統內設計編制，實現了手、自動控制及無擾切換等功能。

　　羅茨風機變頻運行時，壓力母管上的電動調節閥保持全關，通過改變羅茨風機電動機轉速來調節清灰壓力；變頻器出現故障時，風機跳閘后，手動切換至工頻定速運行，通過控制壓力母管上的電動調節閥的開度來調節清灰壓力。

　　羅茨風機變頻運行向定速切換時，應停運羅茨風機，手動切換一次回路后，按原啟動方式投入運行。

　　變頻器接入原電氣回路如圖1所示。羅茨風機變頻裝置的手動旁路由三把刀閘組成，其中QS2和QS3屬于單刀雙擲刀閘，一個在合位時，另一個必定在分位。

　　羅茨風機電機進行變頻改造后，原先DCS系統對羅茨風系統的控制方式發生了改變，必須對所有設計羅茨風系統的順控、自動邏輯和畫面進行全面修改，增加變頻模式下操作、順控啟停、事故聯鎖、協調控制等功能。

　　三、變頻器主要技術規范

　　1.安裝、投運變頻器裝置后原電機不加任何改動可直接應用。

　　2.主電源故障時，變頻器在3秒鐘內不停機，一旦主電源重新受電，裝置系統能自動恢復正常工作而無需運行人員的任何干預，以滿足主電源母線切換的需要。

　　3.變頻器內部通訊采用光纖連接，以提高通訊速度和抗干擾能力，變頻器內部強弱電信號分開布置光電隔離、鐵殼屏蔽，對本體控制系統就地控制柜沒有諧波影響，柜內設有屏蔽端子和接地設施。變頻裝置冷卻系統可靠，考慮冗余配置。單臺冷卻風機故障不影響系統正常運行，并報警遠傳到控制室。每一套冷卻裝置拆裝方便，并不影響變頻裝置的安全可靠運行。

　　4.變頻裝置提供電動機所需的過載、過流、過壓、欠壓、過熱、缺相保護以及進線變壓器的保護和變頻器過載，變頻器過熱等保護功能。

　　5.變頻裝置動力電源和控制電源分開供電，動力電源為變頻調速系統內部供電，控制電源獨立于動力電源系統。控制電源故障時，變頻器不能立即停機，能保持運行半小時以上，以便維護人員處理電源故障。變頻器自備UPS，可維持30min。變頻器可在輸出不帶電機的情況下進行空載調試，也可在使用380VAC進行空載調試。

　　6.當母線上電動機成組啟動時，對變頻器運行無影響。變頻器瞬時失電后，如果超過5個周波，變頻器自動使輸出功率為零，使電容上的容量輸出時間較長。待輸入電壓恢復正常后，重新提升輸出頻率到給定值，此過程由加減時間控制，不應有初始化時間。如果失電時間超過3秒，則變頻器保護停機，需要系統復位后才能重新啟動。

　　四、經濟效益分析

　　（一）直接經濟效益

　　鄭州新力電力有限公司#1機組除塵器共3臺羅茨風機，兩用一備，羅茨風機品牌為錦工，其配套電動機為湘潭電機廠生產的電機，額定電壓380，額定電流202A，額定功率110KW，轉速1450rpm。

　　為了摸準羅茨風機改造前后效益，在2010年12月中旬進行了1#機組羅茨風機改造后效率試驗。試驗參數主要有羅茨風機電流、羅茨風壓力。試驗時，壓力母管上的電動調節閥全關，隨著清灰負荷變化，羅茨風機通過轉速調整清灰壓力。

　　從試驗中羅茨風機運行功率參數來看，在羅茨風機改造前，羅茨風系統節流損失很大；改造后，系統阻力損失大幅下降，相應的功率也就節省下來了，所以節電效果明顯。詳細見表1。

　　單地說，就是在不裝變頻調速裝置時，羅茨風機的出口排風量靠壓力母管上的電動調節閥來調節，電機易過負荷。風量小時，靠關小閥門調節，增加了管道阻力，使部分能量白白消耗在風機出口閥門上。安裝變頻調速器后，可以降低電機的轉速，風機的風量也相應降低，電機的電耗也相應降低，使原來消耗在風機出口閥上的能量，用變頻調速方法得到了解決。由于采用恒轉矩特性，變頻降速后的電機轉矩不變，拖動力矩恒定，可以保證排量，從而實現了節約電能的作用。

　　（二）間接經濟效益

　　1.改造前羅茨風機工頻啟動時，電動機承受8-10倍的沖擊電流，而采用變頻啟動后，電動機由于軟啟動，啟動電流小，啟動過程平穩，對電網和電機沒有沖擊，對風機也不產生大的啟動轉矩沖擊，可延長設備使用壽命，降低維修費用，減少維修改造量。

　　2.采用變頻運行后，由于電機軸功率下降，羅茨風機轉速降低，減輕了機械振動和噪聲，可延長設備使用壽命，改善了勞動環境。

　　3.變頻器保護功能齊全，質量可靠，可提高控制可靠性。

　　4.采用變頻運行后，一次風穩定可靠，提高了一次風系統運行穩定性。

　　五、結論

　　羅茨風機變頻器投入運行后，運行良好，調節平穩，運行電流明顯下降，調節范圍寬泛，具有明顯的節電效能，達到了預期的收益。

　　改造前后試驗數據表明羅茨風機采用變頻調速的運行效率明顯比定速運行采用電動調節閥調節時高。

　　羅茨風機電動機采用變頻器調速，調速范圍大，電動機轉速穩定，動態響應性能好，調節性能平穩，有利于系統運行穩定可靠，改善了機組調節品質。采用變頻技術降低電耗效果明顯，符合國家節能政策，達到了節約能源，降低廠用電的目的，值得進一步推廣應用。

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羅茨風機變頻運行：羅茨風機為什么要變頻控制？錦工風機

　　問題：羅茨風機為什么要變頻控制？

　　小東答：羅茨鼓風機有變頻和非變頻的區別，并非所有的工況都要求是變頻控制，需要根據自己工況的需求來定，有的工況因為現場工況的原因，需要使用變頻控制，所以，需要加裝變頻控制柜，而有些公告情況下，不用采用變頻控制，所以，不變頻即可。

　　使用變頻沒有硬性要求，大多數情況下根據自己的情況來定，這里錦工風機還要告訴大家幾點注意事項：

　　1、變頻控制需要更多的維護工作。

　　2、變頻改造和科學，切忌不科學的改造羅茨鼓風機。

　　3、使用的費變頻電機，我們要做變頻改造，盡量選擇重新采購變頻電機。

　　4、非變頻電機強行做變頻控制，后期出現問題，需要自己承擔相應的責任。

　　錦工風機專業生產羅茨鼓風機，并且擁有變頻羅茨風機和非變頻羅茨風機，如果您有此方面的需求，可以聯系我們的官方客服熱線

　　：三葉羅茨鼓風機產品列表

羅茨風機變頻運行：羅茨風機變頻調速運行方式

　　山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　在絕大多數情況下，羅茨風機都工作在偏離風量最大需求的狀態下，即羅茨風機按不變的設計指標投入運行，造成風量過大，從根本上講，羅茨風機的定速運行與實際風量需求的不斷改變的情況不相適應。通過對羅茨風機采取變頻調速，當實際需求風量較小時，通過調低轉速，羅茨鼓風機的軸功率可大幅度地成3次方規律降低，折入軸功率也減少，從而使運行電耗大幅度地降低。與采用擋板成閘門調節風量的方法相比，變頻調速可高效率地實現需用功率與實際供給功率的最佳匹配。

　　1.變頻調速運行方式

　　1.1三速選擇運行

　　電機可以預先給定的3種速度運行。風扇、鼓羅茨風機在不同的季節、不同的時段由于用風量需要不同而進行風量切換，振動篩篩分不同材質的顆粒時．以預先給的速度運轉。應用逆變器的電機三速選擇運轉回路，使用SA—OT2選用件構成的電路。

　　高、中、低的速度指令由外部輸入后，則選定頻率給定信號給逆變器輸入指令，以結定的速度運轉。A型逆變器設有三速選擇信號用端子，對于此場合是方便的，所以術需要選用件。頻率給定可有3擋速度，高、中、低速，各自使用電位器可以調節。

　　值得注意的是要有聯鎖回路，防止有2個外部速度給定信號同時輸入。選用件與逆變器間的頻率給定信號由于電壓低．電流弱，原則上不能有接點加入。加入接點時，為防止接觸不良應當用2個靈敏繼電器接點并聯使用，提高工作可靠程度。

　　1.2自動運行

　　在電機在運轉過程中自動控制流量、壓力、溫度的變化，使之為一定值，這種情況叫自動運行。采取自動運行模式，首先檢出作為羅茨風機、水泵輸出的流量、壓力、溫度的變化，用PID（比例積分、微分控制）調節器調節速度，使用FR-FA選用件構成電機自動運轉回路圖。將流量、壓力、速度檢出器的輸出輸入給PID調節器，給出速度指令使電機自動運轉，以保持檢出值為給定值。選用件FR-FA是將PID調節器的電流輸出變換為電壓輸出的一種I／U變換器。對于僅使用自動運轉時，可將逆變器本身的頻率給定信號切換開關選擇在20mA處，不需要前置放大器（僅對A型）。

　　1.3并聯運行

　　采用一臺逆變器同時驅動多臺并聯電動機運行，叫并聯運行。這種并聯運行方式主要用于換氣扇等小容量羅茨風機的統一速度控制。而且這種運行方式，不能使用逆變器內的電子熱保護，所以每臺電機外加熱繼電器。逆變器在運行中如果將停止的電機直接投入，有時因啟動電流保護裝置動作，使逆變器停止工作。

　　1.4并聯運行

　　采用一臺頻率給定器向多臺逆變器發出速度指令，使電機并聯運轉，稱為并聯運行。這種運行方式用途及注意事項：這種運行方式主要用于中容量的泵類、羅茨鼓風機、皮帶輸送機等控制為防止干擾產生誤動作，頻率給定器的接線要使用屏蔽線。

　　1.5比例運行

　　通過給定多臺電機的運轉速度比例來控制調節多臺電機速度的運行方式叫比例運行。如3臺皮帶輸送機按某比例供給3種原料，混合比由各比例給定單元給定，然后只轉動主速給定器就可以改變全體的速度。田中示出了比例結定，電源接通，啟動開關接通后，即使主速給定器的刻度指示為零，M3輸送機也工作運轉，再轉動主速給定器的旋鈕，則M2、M1順次開始旋轉。在中途M1、M2的轉速也變為相同，然后M3、M1順次升到額定轉速，但M2到最后也達不到額定轉速。該運行方式由于頻率給定信號電壓低、電流弱，需接入觸點時要用微電流開關用繼電器的2個觸點并聯；信號線的接線要遠離動力線，并采用絞合屏蔽線。

　　2.變頻器的選取

　　對于羅茨風機系統的變頻調速設計，選取變頻器時應首先必須充分認識到使用變頻調速的目的是什么；變頻調速系統應用在什么場合及負載特性的具體情況，并從容量、輸出電壓、輸出頻率、保護構造、U/f（電壓／頻率）模式、電網一逆變器的切換、瞬停再啟動等諸方面進行綜合考慮，進而選擇滿足要求的機種、機型。

　　通常變頻器主要技術指標以適用電機功率(kw)、輸出容量(kvA)、額定輸出電流(A)表示：其中，額定輸出電流為變頻器可以連續輸出的最大交流電流有效值，不管用于何種用途．都不允許電流連續流過值超過此值。輸出容量指：三相情況下的額定輸出電壓與額定輸出電流決定的三相視在功率。適用電機功率是以2、4極標準電機為對象，表示在輸出額定電流以內可以傳動的電機功率，鼠籠式電動機是2極電機即一對極電機，變頻調速系統能很經濟地與鼠籠式異步電動機構成控制調速配合使用。常常將變頻器功率選得比實際配用電機功率更大一些。

　　變頻器已經廣泛地應用于交流電動機的速度控制，其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在羅茨風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用變頻器可以節約大量電能。除此之外，如果將恒速交流電力拖功系統改造為轉速可調的交流調速系統，可以取得明顯的節能效果：例如：交流調速應用生產加工制造企業羅茨風機、壓縮機、水泵類機械，把原來用擋板、節流閥控制風量、流量方式改為轉速控制方式，由于電動機所消耗的功率與轉速的立方成正比，因而能獲得顯著的節能效果。

　　3.自控式變頻調速

　　除了利用靜止的變頻裝置給同步電動機提供變頻變壓電源外，自控式變頻調速與他控式變頻調速不同之處在于同步電動機的轉子上裝有一臺轉了位量檢測器，由它發出信號來控制變頻裝置的輸出電壓的頻率。也就是說，自控式中的變頻裝置與他控式中的變頻裝置不向，自控式變頻裝置中的輸出頻率不是獨立調節的，而是由轉子位置檢測器控制的。調速時，通過改變同步電動機的輸入電壓來調節轉速。例如當U1減小時，T減小，打破了原有的平衡，n下降，這時轉了位置檢測器發出信號，調節變頻裝置的輸出頻率，使人隨之下降，T回升，直到重新出現T＝T2+T0為止，電動機在一個比原來低的頻率和轉速下重新穩定運行，由于這種電動機的定子頻率與轉子轉速始終保持同步，電動機不會出現失步等問題，這是這種調速方法重要優點之一。

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羅茨風機變頻運行：羅茨風機能用變頻器調速嗎？錦工風機

　　問題：風機能用變頻器調速嗎

　　回答：風機在使用過程中，很多工況需要對風機的風量進行控制，不同的時間段可能采用風量也不同，所以，就出現了變頻型風機。

　　羅茨風機可以采用變頻電機來調節風機的轉速，調節轉速的目的便是調節風機風量了，羅茨風機可以通過變頻控制柜，對變頻電機進行調節，達到風機轉速的調節。

　　采購風機時，如果我們對此有要求，需要調節風機的轉速，可以提前和廠家說明，搭配上變頻電機和變頻控制柜。

　　錦工風機專業生產羅茨鼓風機，如果您有此方面的采購問題，可以聯系我們的全國免費客服熱線

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