水泥厂电动机节能分析

　　一、变频调速节能
　　1、风机、水泵上的变频调速节能
　　大部分水泥厂的一些设备尤其是一些大功率设备在生产过程中绝大部分时间都是不满负荷，在生产过程中都是通过调节挡风板或阀门的开启角度的机械调节方法来满足不同的用风（水）量，这种操作方式的缺点是：（1）电机及风机或水泵的转速高，负荷强度重，电能浪费严重;（2）设备运行的自动化程度相当低,几乎*靠人工调节，调节精度差，控制不;（3）电气控制采用直接或降压起动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源（电网）容量大，功率因素较低。（4）起动时机械冲击大,设备使用寿命低;（5）噪声大，粉尘污染严重等。在水泥厂主要有生料磨排风机，窑尾废气处理风机，罗茨风机，水泥磨排风机，煤磨风机、蓖冷机风机、选粉机、循环水泵、给水泵等。由于变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系： n =60 f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）;通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n ，H∝n2，P∝n3;即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
　　风机、泵类在管路特性曲线R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时风机、泵类所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小流量到Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机、泵类的工作点移到R2上的B点，压力增大到H2，这时风机、泵类所需的功率正比于H2与Q2的乘积，即正比于BH2OQ2的面积。显然风机、泵类所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。若采用变频调速，风机转速由n1下降到n2，这时工作点由A点移到C点，流量仍是Q2，压力由H1降到H3，这时变频调速后风机所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ2的面积，由图可见功率的减少是明显的。
　　也就是当风机水泵的转速下降10%时，电机消耗功率下降27.1%.所以风机水泵采用变频调速节能效果非常明显。
　　2、用变频调速取代传统调速
　　传统调速所采用的晶闸管串级调速、直流调速、电磁滑差调速、液力耦合器调速和异步电动机的变级调速等存在传动效率低、难维护等缺点，而变频调速结构简单，稳定可靠，调速精度高，启动转矩大，调速范围广。所以采用变频调速在提高机械的传动效率就可节能20%左右。
　　3、变频在空气压缩机上应用
　　空压机恒压供气使用变频器与压力控制构成闭环控制系统，使压力波动减少 1.5% ，降低噪音 、减少振动。保证设备长期稳定运行，从而减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。用变频器后，空压机可在任何压力下随意起动，打破了以前不允许带压起动的规定，起动电流也较以前大大降低。通过使用变频器后的实例，多数压缩机节电率约在 20% 左右。
　　总之：采用变频器控制将有以下诸多优点：
　　（1）、采用变频器控制电机的转速，取消挡板调节，降低了设备的故障 率，节电*;
　　（2）、采用变频器控制电机，实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿 命，避免了对电网的冲击;
　　（3）、电机在低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响;
　　（4）、具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能;
　　（5）、提高产品质量及产量。
　　实践证明，变频改造具有显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且还大大减少了设备维护、维修费用，另外当采用变频调速时，由于变频装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数，也可以为电网节约容量。直接和间接经济效益十分明显。