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西爾康SK2700高壓變頻器在古蓮河露天煤礦選煤廠鼓風(fēng)機上的應(yīng)用 | 1引言:
選煤主要是利用煤和矸石物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的差別而進行分選的,在選煤廠內(nèi)用機械方法除去原煤中的雜質(zhì),把它分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品,以適應(yīng)不同用戶的要求。選煤方法主要分濕法選煤和干法選煤,濕法選煤主要是采用水選,由于濕法選煤在遇到煤種水分高時泥化嚴(yán)重,并且在高寒地區(qū)存在凍結(jié)問題,而干法選煤則可避免以上矛盾,作為對濕法選煤做必要的補充,干法選煤技術(shù)工藝簡單,投資少、生產(chǎn)成本低、占地少、見效快,對于建設(shè)選煤廠資金不足的廣大中小型地方煤礦和干旱缺水地區(qū)、高寒地區(qū)的煤碳加工更有特殊意義。
2工程概況:
漠河縣古蓮河露天煤礦順風(fēng)選煤廠采用干法選煤方法,其工藝流程圖如下:
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圖1 選煤廠工藝流程
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其中鼓風(fēng)機是必不可少的設(shè)備,由于其初期設(shè)計裕量大,且長期連續(xù)運行或經(jīng)常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷運行狀態(tài),靠調(diào)節(jié)入口風(fēng)門擋板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量,節(jié)流損失大,調(diào)整響應(yīng)遲滯,且啟動時電流達(dá)到電機額定電流的5-8倍,對電網(wǎng)及用電系統(tǒng)有很大影響,同時對電機及風(fēng)機的使用壽命大打折扣,因此采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)不同工況對電機轉(zhuǎn)速進行控制,即實現(xiàn)電機的軟啟,又發(fā)揮其在節(jié)能環(huán)節(jié)的巨大優(yōu)勢。
3風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能原理:
葉片式的風(fēng)機水泵屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,在滿足流體力學(xué)相似定律的三個條件的情況下(即幾何相似、運動相似和動力相似),與其風(fēng)量Q、風(fēng)壓p和軸功率N與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為:
可見風(fēng)量Q和電機的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的,而所需的軸功率N與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)需要80%的額定風(fēng)量時,通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%,即調(diào)節(jié)頻率到40赫茲即可,這時所需軸功率將僅為原來的51.2%。
如下圖所示,從風(fēng)機的運行曲線圖來分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。
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圖2 風(fēng)機的運行曲線
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當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時,如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的辦法,管網(wǎng)阻力將會增加,管網(wǎng)特性曲線上移,系統(tǒng)的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行,所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比;如果采用調(diào)速控制方式,風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變,但風(fēng)機的特性曲線將下移,因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析,所節(jié)約的軸功率Delt(P)與(H2-HB)×(C-B)的面積成正比。
考慮減速后風(fēng)壓下降限制了調(diào)速范圍和調(diào)速裝置的附加損耗,根據(jù)實際經(jīng)驗,風(fēng)機類負(fù)載通過調(diào)速控制后的節(jié)電率約為 20%~50%。
4變頻改造方案:
古蓮河露天煤礦順風(fēng)選煤廠選擇無錫市西爾康電氣有限公司自主研發(fā)的單元串聯(lián)架構(gòu)的SK2700系列高壓變頻器,根據(jù)現(xiàn)場情況采用一拖一手動旁路的方案。
變頻運行時,QS1、QS2閉合,QS3斷開,QS2和QS3之間機械互鎖,工頻運行時,QS1、QS2斷開,QS3閉合,電抗器L和真空接觸器KM1為原系統(tǒng)本身配置的,工頻啟動為電抗器啟動方式,運行時接觸器KM1閉合,將電抗器短路。
5效益分析:
選煤廠鼓風(fēng)機參數(shù)如下:
改造設(shè)備名稱
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鼓風(fēng)機
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額定參數(shù)
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型號
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功率
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500KW
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功率因數(shù)
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0.85
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電壓
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6KV
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電流
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60A
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轉(zhuǎn)速r/min
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1000
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接法
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三角形
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效率
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極數(shù)
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3
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運行參數(shù)
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運行電流
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40A
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效率
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功率因數(shù)
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0.85
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閥門開度
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45%
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運行時間
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每天運行 24 小時,每年運行 200 天
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負(fù)載類型
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□風(fēng)機 □水泵 □空壓機 □其他負(fù)載(注明) 風(fēng)機
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根據(jù)現(xiàn)場運行情況節(jié)電率31%,年節(jié)電量為52.575萬度,電費按0.6元計算,節(jié)約電費為31.5萬元。
6結(jié)束語:
采用變頻調(diào)速改造后,不僅節(jié)約了大量電能,由于對電動機實現(xiàn)真正的軟啟動,使得設(shè)備使用壽命得以延長,大幅度節(jié)省了設(shè)備的維護費用,同時對電網(wǎng)的沖擊大大減少,另外變頻器高精度、寬范圍的無級調(diào)速功能,提高了生產(chǎn)效率和自動化水平,改善了現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境。 | 下一頁:西爾康SK2700高壓變頻器在重慶南桐洗煤廠介質(zhì)泵的應(yīng)用 |  |
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