锅炉鼓风机的节能改造方案

　　1 引言

　　大型风机是工矿企业的关键设备，其耗电常达到企业电力消耗的1/3以上。这些风机常在50%～70%甚至更低的流量下运行。这是因为，一方面设备的设计时常留有一定的余量，另一方面，由于工况的变化需要风机输出不同的风量。锅炉鼓风机为9—19No.16D型，其额定参数为流量Q=6330m3/h，转速n=1450r/min，驱动电机是功率为400KW型号为Y400—4的三相异步交流电动机。鼓风机工作时，需根据锅炉的情况随时调节风量，而控制风量的方法是调节风门。多年来锅炉鼓风机工作时的流量一般为额定流量的50%～70%，消耗的电能有30%～50%被浪费，因此对其进行节能改造势在必行。

　　2 节能改造方法的确定

　　2.1 分析锅炉鼓风机的工作特性

　　锅炉鼓风机的工作特性主要由风压—风量(H—Q)特性曲线来表述的。H—Q曲线是表示当转速恒定时H与Q之间关系的特性，如图1所示。

　　图1

　　A点为风机运行工作点，HA和QA分别为在A点运行时的风压和风量，根据特性曲线可以看出当转速恒定时H与Q成反比，当Q减小时H增大，而轴功率Ps与H、Q乘积成正比，所以Ps无明显变化。又因为风机的耗电与轴功率Ps成正比，所以在转速恒定的情况下无法达到节能的目的，因此必须调节转速。

　　2.2 变频调速法的确定

　　采用调节转速控制风量的方法和常用的调节风门的方法相比有显著的节能效果，其原理如图2所示。

　　图2

　　曲线1为恒速n1下的H—Q特性曲线，曲线2为管网风阻特性曲线(风门全开)。当需要调节风量时，例如，所需风量从100%减小到额定风量的70%即从图中的Q1减小到Q2，如果用调节风门的方法调节时，管网风阻特性曲线从2变到3，此时系统工作点从A移至B，可以看出虽然风量降低了，但风压从H1变到H2增加了，因此轴功率Ps基本没有减小。而采用调节转速来调节风量时 ，风机的转速由原来的n1降至n2，根据风机参数比例定律可以画出转速n2下的H—Q特性曲线4，此时风机工作在C点，从图中可以看出在满足同样风量Q2的情况下，风压将大幅度下降到H3，轴功率Ps也将随之大幅度下降。由此可见对锅炉鼓风机进行变速调节，就可以达到节能的目的。而调节风机转速必须通过调节驱动电机的转速来完成，在众多的调节方法中经比较，变频调速技术最为先进，调速效率高，调速性能好，改造方便，因此决定，采用变频调速技术对锅炉鼓风机进行节能改造，不但可达到节能的目的，同时还可提高装置的自动控制水平。

　　北京中天节能公司是位于北京中关村的高新技术企业，是国内最早从事节能产品开发和节电改造工程的专业公司，并入选中国节能产业前五强。公司自成立以来，一直致力于电能管理技术与设备的研究开发工作，通过自主研发及国内外同行的技术交流与合作，目前公司已发展成为一家在国内独具优势的专业用电管理设备制造商和专业用电管理服务提供商。