一、基本情況
某廠原有設備蒸汽鍋爐采用鏈條爐,引風電動機為75KW,鼓風電動機55KW,爐排電機為5.5KW,爐排電機采用直流調速來給煤量得大小,鼓風和引風量通過調節(jié)風門來實現。鼓風和引風電動機采用降壓起動方式。
二、現在鍋爐通風系統(tǒng)運行狀況分析
1、對生產工藝中負荷變化的適應能力差
由于生產負荷和氣候在不斷變化,要求鍋爐系統(tǒng)要跟隨其變化,現有燃燒系統(tǒng)給煤機采用直流調速,進煤量與轉速成正比,風量通過風門調節(jié),風門開合度大小與風量調節(jié)不成正比,風煤配比無法高效適應負荷變化。
2、現有通風系統(tǒng)不能滿足鍋爐操作工藝要求
調小風門、風量減少:但風壓提高,為使煤層不被吹破,造成爐膛內串風情況,必須使煤層較厚,這樣煤不能保證充分燃燒,造成煤耗加大。
3、能量浪費嚴重
一般風門調節(jié)不方便,往往使送風、引風系統(tǒng)均處于過量供給的狀態(tài)。送風過量,外界空氣(40℃)過多地進入爐膛(500℃以上)需吸收大量的熱量,造成煤的浪費,送風電機電流較高,造成能量浪費;引風過量,造成大量的熱空氣被引風系統(tǒng)帶走,雖然經過省煤器后,排煙溫度仍然超標,造成煤的浪費,同時引風電機電流高達額定值,使電能白白浪費了。
4、電機起動沖擊電網
電機起動雖然采用降壓起動方式,但在起動過程中,起動電流仍高達額定電流的3-4倍,而且操作復雜,維護量大,設備故障率高,增加維修費用。
5、變頻調速改造鼓風和引風系統(tǒng)是鏈條爐節(jié)能降耗、提高熱效率的必然趨勢。
三、變頻調風機節(jié)能的性
按離心風機的特性,風機的風量變化與轉速化成正比,而功率與轉速的立方成正比,因此,負荷調節(jié)時,改變轉速,使軸功率明顯下降,因而具有顯著的節(jié)能效果。
風量與轉速一次方成正比,風量大小可控,風壓大小可控,可以充分滿足燃燒系統(tǒng)調風的工藝要求,可以大量減少飛灰量,提高熱交換效率,減少環(huán)境污染,節(jié)約燃煤。
風機的工作效率由下式計算:
ηp=C1(Q/n)-C2(Q/n)2 式中Q為風量,n為轉速,C1C2為常數。
通過風門控風量時,因轉速n不變,而流量Q下降,故效率ηp下降,而通過轉速控制風量時,風量與轉速成正比,比值(Q/n)不變,故效率ηp始終保持狀況??梢姴捎米冾l調速后,風機的工作效率將大為提高。
四、經濟效益分析
1、節(jié)約電費
75KW引風機和55KW鼓風機以運行頻率40.00Hz為例,其工作轉速為額定轉速的80%,風機消耗功率為P2=0.83 Pn=0.512Pn
每年按12個月生產期,考慮各種損耗以節(jié)電30% 計算。
W=(75KW+55KW+5.5KW)X12X30X24X30% =351216KWh
以每千瓦時電價0.5計算,每年可節(jié)約電費351216X0.5元=175608元。
2、節(jié)約燃煤
風煤比可方便配合,能很好地適應負荷變化,達到燃燒方式,提高熱效率。在生產等量蒸汽的情況下,可省煤5% ,一年節(jié)省煤按每天用煤60T計算,價格按200元/T計算,可節(jié)約:
60X5%X200X30X12=216000元以上。
變頻改造后,直接經濟效益一年達175608+216000=391608元。
五、設備投資
變頻的使用年限可達十年,投資回報計算如下:
75KW日節(jié)電費:75X24X30%X0.5=270元
55KW日節(jié)電費:55X24X30%X0.5=198元
投資回收( )÷(270+198)÷30=( )月