山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨风机、回转式鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。下面我们看一个锦工罗茨风机客户的布袋除尘器罗茨风机变频改造案例。
郑州新力电力有限公司#1机组锅炉为超高压中间再热，自然循环，煤粉炉，其额定蒸发量为670t/h。该机组尾部安装两台165m2的三电场静电除尘器，于1995年投入使用。运行一段时间后，除尘效率明显下降，烟尘排放浓度大，无法做到达标排放。为了保证电厂的可持续发展，郑州新力电力有限公司决定对其进行改造，将原有的静电除尘器改造为袋式除尘器。?
火力发电厂既是电能生产企业，也是耗能大户，要提高发电厂综合效益，必须降低厂用电率和发电煤耗。如大家所知，布袋除尘器的清灰压力主要由罗茨风机或空压机来提供。考虑到经济成本，#1机组布袋除尘器的清灰压力选用罗茨风机来提供。在生产中，许多设备的能耗都与机组的转速有关，这些设备一般都是根据生产中可能出现的最大负荷条件，如最大风量和扬程进行选择的，但实际生产中所需的风量往往比设计的最大风量小的多，如果所用的电动机是不能调速的，通常只能通过调节阀门的开度来控制风量，其结果在阀门上会造成很大的能量损耗，如果不用阀门调节，而是让电机调速运行，那么，当需要的流量减少时，电动机的转数降低，消耗的能量将会明显减少。罗茨风机采用变频控制后，通过改变电机转速控制风压，实现调整需要，减少节流损失，最终达到节电目的。本文以我公司布袋除尘器罗茨风机变频改造项目为实例，采用锦工风机厂家推荐的ABB公司生产的变频器，说明变频装置在电力行业技术改造中的广阔应用前景。?
二、改造方案?
罗茨风机正常运行工况：两台运行，一台备用。罗茨风机电动机采用变频控制方式，在除尘配电间增加罗茨风机变频控制柜，罗茨风机控制逻辑在DCS系统内设计编制，实现了手、自动控制及无扰切换等功能。?
罗茨风机变频运行时，压力母管上的电动调节阀保持全关，通过改变罗茨风机电动机转速来调节清灰压力；变频器出现故障时，风机跳闸后，手动切换至工频定速运行，通过控制压力母管上的电动调节阀的开度来调节清灰压力。?
罗茨风机变频运行向定速切换时，应停运罗茨风机，手动切换一次回路后，按原启动方式投入运行。?
变频器接入原电气回路如图1所示。罗茨风机变频装置的手动旁路由三把刀闸组成，其中QS2和QS3属于单刀双掷刀闸，一个在合位时，另一个必定在分位。?
罗茨风机电机进行变频改造后，原先DCS系统对罗茨风系统的控制方式发生了改变，必须对所有设计罗茨风系统的顺控、自动逻辑和画面进行全面修改，增加变频模式下操作、顺控启停、事故联锁、协调控制等功能。?
三、变频器主要技术规范?
1.安装、投运变频器装置后原电机不加任何改动可直接应用。?
2.主电源故障时，变频器在3秒钟内不停机，一旦主电源重新受电，装置系统能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预，以满足主电源母线切换的需要。?
3.变频器内部通讯采用光纤连接，以提高通讯速度和抗干扰能力，变频器内部强弱电信号分开布置光电隔离、铁壳屏蔽，对本体控制系统就地控制柜没有谐波影响，柜内设有屏蔽端子和接地设施。变频装置冷却系统可靠，考虑冗余配置。单台冷却风机故障不影响系统正常运行，并报警远传到控制室。每一套冷却装置拆装方便，并不影响变频装置的安全可靠运行。?
4.变频装置提供电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载，变频器过热等保护功能。?
5.变频装置动力电源和控制电源分开供电，动力电源为变频调速系统内部供电，控制电源独立于动力电源系统。控制电源故障时，变频器不能立即停机，能保持运行半小时以上，以便维护人员处理电源故障。变频器自备UPS，可维持30min。变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试，也可在使用380VAC进行空载调试。?
6.当母线上电动机成组启动时，对变频器运行无影响。变频器瞬时失电后，如果超过5个周波，变频器自动使输出功率为零，使电容上的容量输出时间较长。待输入电压恢复正常后，重新提升输出频率到给定值，此过程由加减时间控制，不应有初始化时间。如果失电时间超过3秒，则变频器保护停机，需要系统复位后才能重新启动。?
四、经济效益分析?
（一）直接经济效益?
郑州新力电力有限公司#1机组除尘器共3台罗茨风机，两用一备，罗茨风机品牌为锦工，其配套电动机为湘潭电机厂生产的电机，额定电压380，额定电流202A，额定功率110KW，转速1450rpm。?
为了摸准罗茨风机改造前后效益，在2010年12月中旬进行了1#机组罗茨风机改造后效率试验。试验参数主要有罗茨风机电流、罗茨风压力。试验时，压力母管上的电动调节阀全关，随着清灰负荷变化，罗茨风机通过转速调整清灰压力。?
从试验中罗茨风机运行功率参数来看，在罗茨风机改造前，罗茨风系统节流损失很大；改造后，系统阻力损失大幅下降，相应的功率也就节省下来了，所以节电效果明显。详细见表1。?
单地说，就是在不装变频调速装置时，罗茨风机的出口排风量靠压力母管上的电动调节阀来调节，电机易过负荷。风量小时，靠关小阀门调节，增加了管道阻力，使部分能量白白消耗在风机出口阀门上。安装变频调速器后，可以降低电机的转速，风机的风量也相应降低，电机的电耗也相应降低，使原来消耗在风机出口阀上的能量，用变频调速方法得到了解决。由于采用恒转矩特性，变频降速后的电机转矩不变，拖动力矩恒定，可以保证排量，从而实现了节约电能的作用。?
（二）间接经济效益?
1.改造前罗茨风机工频启动时，电动机承受8-10倍的冲击电流，而采用变频启动后，电动机由于软启动，启动电流小，启动过程平稳，对电网和电机没有冲击，对风机也不产生大的启动转矩冲击，可延长设备使用寿命，降低维修费用，减少维修改造量。?
2.采用变频运行后，由于电机轴功率下降，罗茨风机转速降低，减轻了机械振动和噪声，可延长设备使用寿命，改善了劳动环境。?
3.变频器保护功能齐全，质量可靠，可提高控制可靠性。?
4.采用变频运行后，一次风稳定可靠，提高了一次风系统运行稳定性。?
五、结论?
罗茨风机变频器投入运行后，运行良好，调节平稳，运行电流明显下降，调节范围宽泛，具有明显的节电效能，达到了预期的收益。?
改造前后试验数据表明罗茨风机采用变频调速的运行效率明显比定速运行采用电动调节阀调节时高。?
罗茨风机电动机采用变频器调速，调速范围大，电动机转速稳定，动态响应性能好，调节性能平稳，有利于系统运行稳定可靠，改善了机组调节品质。采用变频技术降低电耗效果明显，符合国家节能政策，达到了节约能源，降低厂用电的目的，值得进一步推广应用。
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