摘 要 ：本文從變頻調(diào)速的原理出發(fā)，介紹了煉油廠中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能的基本原理，并通過(guò)實(shí)例對(duì)其節(jié)能效果做出了分析。 英文摘 要 ：Based on the basic principle of frequency variable adjusting speed, the principle of energy saving was introduced in this paper. At the same time, the practical energy saving effect was analyzed via example. 關(guān)鍵詞： 變頻調(diào)速 節(jié)能 煉油廠 1 引言 由于電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了對(duì)交流電機(jī)來(lái)說(shuō)是最好的變頻調(diào)速技術(shù)，它一出現(xiàn)就以其優(yōu)異的性能逐步取代了其它交流電機(jī)調(diào)速方式，乃至直流電機(jī)調(diào)速，而成為電氣傳動(dòng)的中樞。交流電機(jī)調(diào)速主要有兩個(gè)目的，其一是為了滿足生產(chǎn)工藝的要求，其二是為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的。目前，由于我國(guó)的特殊國(guó)情，存在大量的煉油廠，尤其是各大油田的周邊地區(qū)數(shù)量更多。以勝利油田為例，地方、油田和高校所擁有的原油加工企業(yè)達(dá)到8家。煉油企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，流量、液面、壓力等參數(shù)隨工況的改變而改變,傳統(tǒng)上采用控制閥門或擋板開度的方法來(lái)改變，即人為地增減阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)，電力損耗非常大，泵和風(fēng)機(jī)一般是由交流電機(jī)拖動(dòng)，采用控制閥等控制流量，節(jié)流損失能量大，若機(jī)泵采用變頻調(diào)速，則節(jié)能效益十分可觀。 2 變頻調(diào)速的基本原理 交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為: n=60f（1-S）/P S—轉(zhuǎn)差率; P—電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù); f—供給電機(jī)定子繞組的電源頻率。 由上式可以看出, 有三條途徑可以調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。一是改變極對(duì)數(shù)P，其實(shí)質(zhì)是改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，但它只能是有限的幾擋速度，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，只能適用于調(diào)速要求不高且不需平滑調(diào)速的場(chǎng)合;二是改變轉(zhuǎn)差率S，它是通過(guò)在轉(zhuǎn)子回路中串電阻實(shí)現(xiàn)的，但此時(shí)人為地將特性變軟，低速時(shí)靜差度大，調(diào)速范圍不廣，而且低速時(shí)轉(zhuǎn)子銅耗很大，效率低而發(fā)熱嚴(yán)重，它仍然是有級(jí)調(diào)速，而且它只能用于繞線式異步電機(jī)調(diào)速; 三是改變定子電源頻率f, 由于電源頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比，變頻調(diào)速就是通過(guò)改變電源頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即通過(guò)改變定子供電頻率來(lái)改變轉(zhuǎn)速，從而可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。變頻調(diào)速具有高效率、機(jī)械特性硬調(diào)速范圍廣、高精度等特點(diǎn),可以適應(yīng)不同負(fù)載特性的要求，是運(yùn)用最廣最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 3 變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能原理 風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能原理是用調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量以達(dá)到節(jié)能的目的。 4 實(shí)例及節(jié)能效果分析 某煉廠生產(chǎn)供水水源有三臺(tái)10sh-6型離心泵，配用JS115-4,135kW電機(jī)，改造前系統(tǒng)壓力和流量通過(guò)改變泵的出口閥開度進(jìn)行控制，能量損失很大。為達(dá)到節(jié)能降耗的目的，進(jìn)行設(shè)備改造，采用富士公司生產(chǎn)的FRENC500G7/P7電壓型變頻器。其節(jié)電效果比較顯著，電機(jī)工作電流由220A下降到180～110A。在保證系統(tǒng)壓力不變的情況下，電機(jī)負(fù)荷隨著泵的負(fù)荷上下波動(dòng)，電流下降了20%～50%，平均節(jié)電在30%～50%。 4.1 直接經(jīng)濟(jì)效益 其直接經(jīng)濟(jì)效益是節(jié)約電費(fèi)，一臺(tái)135kW電機(jī)，一年按運(yùn)行350天工作計(jì)算，根據(jù)公式P＝UI，若1kW·h電按0.5元計(jì)算，則每臺(tái)電機(jī)每年可以節(jié)約電費(fèi)15.77萬(wàn)元，其節(jié)能效果是相當(dāng)顯著的。 4.2 間接經(jīng)濟(jì)效益 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定狀態(tài)，所需時(shí)間很短，而水的流量從零猛增到額定流量，則會(huì)產(chǎn)生水錘效應(yīng)，原因是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩很大。水錘效應(yīng)具有極大的破壞性，它會(huì)引起管子的破裂或癟塌，還可能損壞閥門和其他固定部件。 采用變頻調(diào)速后，則可以使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大大減小，消除水錘效應(yīng)，而且可以延長(zhǎng)水泵的工作壽命，減少維修次數(shù)，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)可以減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 5 結(jié)束語(yǔ) 煉油廠中風(fēng)機(jī)、水泵等大功率輔機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅使調(diào)速性能優(yōu)越，而且節(jié)能效果十分顯著。變頻調(diào)速裝置可以減小起動(dòng)電流,降低噪音,減少電儀修操作工的勞動(dòng)量。因此，隨著變頻器制造技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟,單位功率的價(jià)格不斷下降,變頻調(diào)速技術(shù)的推廣，變頻調(diào)速裝置在煉油廠中將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。