艾默生变频调速与节能

1、艾默生变频调速与节能艾默生变频调速与节能l能源利用率低l能源后备储量有限l艾默生变频节能前途无限中国能源状况中国能源状况中国能源利用率低中国能源利用率低1.622.32.72.72.734.85.418.5瑞士瑞士意大利意大利日本日本德国德国法国法国西班牙西班牙英国英国美国美国加拿大加拿大中国中国0 05 5101015152020每每万万美美元元GDPGDP耗耗标标煤煤(吨）(吨）全国总耗能行业分布全国总耗能行业分布化工17.0%冶金16.0%能源14.5%建材10.3%轻纺8.1%机械5.1%交邮4.3%建设1.7%生活12.8%其他10.3%八八大大行行业业占占全全国国总总耗耗能能量量的

2、的7 76 6. .9 94 4% %全国耗电行业分布全国耗电行业分布能源22.3%化工14.7%冶金14.2%轻纺8.8%机械6.7%建材6.1%建设2.9%交邮1.8%生活10.5%其他12.0%八大行业占全国总耗电量的77.51%电动机耗电占全国总耗电量的66%转矩特性转矩特性1、平方转矩类：TnTn22、恒转矩类：3、机床类倒数转矩负载TnT1n电动设备按其转矩特性，可分为三类：TnT=con2t艾默生变频调速的主要优点艾默生变频调速的主要优点节省能耗，降低噪音节省能耗，降低噪音没有冲击电流，延长设备寿命没有冲击电流，延长设备寿命机械设备损耗小，减少维护机械设备损耗小，减少维护设定速度

3、灵活，容易实现闭环自动控制设定速度灵活，容易实现闭环自动控制提高生产效率，增加产量提高生产效率，增加产量提高生产工艺及产品品质提高生产工艺及产品品质线路损耗小线路损耗小风机泵类节能分析风机泵类节能分析水泵、油泵、气泵、气压机、冷冻机、制氧机等变频节能技术:变频节能技术: 变频调速变频调速单台效益：单台效益：单机平均节电率30%60%，取40%单机平均节电率30%60%，取40%宏观效益：宏观效益：风机泵类设备占总耗电量的35%，总装机风机泵类设备占总耗电量的35%，总装机容量为1.3亿KW，如该类设备的70%需要变容量为1.3亿KW，如该类设备的70%需要变负荷运行，改造其中的50%，负荷运行

4、，改造其中的50%， 则可改造率=70%50%=35%，即4550万KW。则可改造率=70%50%=35%，即4550万KW。节电效果：节电效果：527亿度/年 折合2130万吨标煤527亿度/年 折合2130万吨标煤投资回收期：投资回收期：12年12年恒转矩类与倒数转矩类节能分析恒转矩类与倒数转矩类节能分析轧机、提升机、卷扬机、卷绕机、吊车、装卸机、运输机、链条炉、隧道窑、球磨机、搅拌机、机床、工程机械、电力机车、推进机等变频节能技术： 变频调速单台效益：20%40%，取20%宏观效益：该类设备约占总耗电量的31%左右， 取可改造率为35%。节电效果：233亿度 折合941万吨标煤投资回收期

5、：23年艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用化工行业：化工行业是全国第一耗能大户，第二耗电大户，可应用变频调速技术的设备有：（1）泵、风机、压缩机：如河北唐山碱厂石灰窑鼓风机上实现变频 调速后，节电率可达60%，功率因数由0.88提高到0.97。（2）挤压机，如吉林化学工业公司锦江油化厂在聚丙烯造粒挤出机 上应用变频器，节电22%。冶金行业：冶金行业是全国第二耗能大户，第三耗电大户， 可应用变频调速技术的设备有：（1）轧机、矿井提升机（2）高炉、焦炉、加热炉、锅炉等鼓、引风机、 水泵站、各种空压机等（3）烧结机、给料机艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造

6、中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用热电行业：既是发电大户，又是耗电大户，可应用变频调速技术的 设备有：（1）锅炉的送、引风机，给水泵，循环水泵（2）排粉机、给煤机（3）利用液力耦合器调速的场合艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用煤炭行业：风机、水泵用量多、耗电高、技术陈旧、运行效率低，可应用变频调速技术的设备有：（1）矿用主扇（2）主排水泵、供水泵艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用石油工业：在石油、天然气开采行业中，泵与风机的耗电占该行 业总耗电的80%左右，可采用变频调速的设备有：（1）输油泵（2）供水泵（3

7、）加热炉风机、空冷风机艾默生变频器在行业改造中的应用艾默生变频器在行业改造中的应用纺织行业：纺织行业在轻工行业中属第一耗电大户，应用变频器可提高生产率，节能降耗，其应用领域有：（1）精纺机（2）纺丝机（3）纺织浆纱机（4）中央空调中的风机、水泵艾默生变频调速器艾默生变频调速器节能原理节能原理对于风机水泵类负载： 简单地说，流量Qn 压力Hn2 功率损耗Pn3当运行频率为40Hz时，实际功率损耗为：P=（40/50）3*Pe=51.2%Pe，节能约50%。投资回收期：1年2年与负载情况和电费情况有关。图1 两种调节方式功率变化对比曲线风门调节时轴功率变化曲线变频调速时轴功率变化曲线P额（%）P1

8、（轴功率变化率）10040806040205060708090100Q1（%）（风量变化率）Q额艾默生变频调速器艾默生变频调速器节能原理节能原理贮水池生活管网1生产管网生活管网2环形管网消防管网污水池消防泵外排休眠泵压力显示常规泵排污泵恒压供水:保持压力恒定艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用城市小区供水城市小区供水变频供水优点：（1）实现水压恒定控制，防止超压（2）连续无级变速调节，水压控制平稳（3）变频器提供的检测和通讯功能，有 利于实现泵房无人职守运行（4）可实现多泵变频控制，更经济（5）防止水锤效应（6）节约电能2040%艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用城市小区供水城市小区供水某厂

9、职工居住区某厂职工居住区改造前现状深井泵，电动机为JLB2-74-4，40KW，电机额定电流78A改造方案供水的高峰与低谷随职工起居作息时间及生活习惯不同而变化，为保证居住在楼房高层及远距离居住的职工正常用水，我们采用定压供水方式，设定管网压力为4kg/cm2，电机频率随压力变化而变化，实现节能目的采用变频调速后水泵电机工作频率4042HZ，工作电流为4648A，电流减少30A供水量耗电平均单耗改造前26719t16570kw.h0.62kw.h改造后26698t15240kw.h0.57kw.h下表为10天实际运行记录分析可见，供水量几乎相等，而耗电量10天减少1330kw.h，平均单耗降低

10、了0.05kw.h艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用城市小区供水城市小区供水艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用中央空调系统中央空调系统艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用水泥窑风机水泥窑风机改造前： 罗茨风机，180KW，减风依靠进风管道上的放风孔，用电动闸阀调节放风量大小，大量风量白白排入大气中，造成了能源浪费；同时，在放风过程中，噪音很大，超过85dB。改造后： 1）变频器投运前后，从机立窑用风量数据比较，工况基本相同 2）运行频率平均值为34.92Hz，节电率达42% 3）降低噪音，不超过65dB，操作简单，提高质量 4）功率因素有了很大提高，由0.87提高到0.99，减少了网络的功

11、率损耗及电压损失，改善了电能质量，提高了供电设备的供电能力及效率 某厂2号窑(2.910m机立窑）某厂2号窑(2.910m机立窑）艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用锅炉控制系统锅炉控制系统变频改造后优点：（1）取代人工操作，自动运行，保证锅炉运行在最佳状态。安全可靠，保证了供气质量，提高了生产效率（2）提高系统控制精度：水位控制： 10mm汽压控制： 5%负压控制： 3Pa（3）锅炉热效率提高3%左右，节煤5%以上（4）用变频器控制风机、水泵，节电30%以上（5）减轻工人劳动强度，改善了工作环境（6）降低粉尘、噪音，减少了对环境的污染艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用锅炉控制系统锅炉控制系

12、统艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用拉丝生产拉丝生产变频改造后优点：（1）取代电磁滑差电机调速，节电30%以上（2）提高系统生产效率和产量，可工作在 50Hz以上（3）容易实现高效同步速度控制和自动控 制，提高产品质量（4）减少维护工作量，降低维护成本（5）减轻工人劳动强度，改善了工作环境（6）降低噪音，减少了对环境的污染艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用拉丝生产拉丝生产艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用造纸工业生产造纸工业生产艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用制药行业制药行业东北某制药厂东北某制药厂改造前现状：氢化发酵车间，共有8台;6.5吨发酵罐，所用电机功率为18.5kw，采用齿

13、轮减速，搅拌速度依靠拆卸角带实现，既不安全，又不方便，对搅拌系统、电动机等均有不同程度损伤。采用变频调速后对电流测试结果表明，每台变频器每小时可节电2kw.h，每年可节电2 18 25 12 8=86400(kw.h)角带的消耗量大大降低，平均每罐每周可节省角带2根，仅此项全年可节省开支3万元左右搅拌速度满足工艺要求，发酵过程明显好转避免了传动系统、电机的间接损失，减小了维修工作量操作方便、安全，减轻了劳动强度上述几项的年经济效益可达78万人民币，社会效益更显著。前景很可观。艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用轧钢厂鼓风机轧钢厂鼓风机艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用化工行业化工行业艾默生变

14、频调速应用艾默生变频调速应用化工行业化工行业某某化化工工厂厂尿尿素素造造粒粒离离心心机机变频器PID380V420mA进液口合成氨装液甩桶液位变送器原现象：造粒大小不均匀，塔壁结垢技术方案：（1）去掉原电磁滑差电动机；（2）采用变频调速+PID控制变频改造后：（1）变频器工作在2030HZ之间，节电效果50%以上；（2）尿素粒均匀度非常稳定，大大提高产品质量；（3）减轻操作人员的工作强度艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用有色冶炼有色冶炼艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用物料输送物料输送使用背景及效果使用背景及效果11KW，鼠笼异步电机传动，额定电流22.6A，通过减速机拖动，由于传输带上满

15、载物料，起动转矩高。且变频器安装在配电室，距离现场约200米。原采用某进口品牌变频器，适配电机11KW，但由于输出距离太远，造成变频器在启动和运行中总是出现过流报警故障。第二次更换某国产品牌，15KW变频器，在输出40HZ时，输出电流20A，输出电压423V，试运行一刻钟左右，电机损坏。最后，采用EV2000变频器，参数作适当调整，如V/F为线性，自动转矩补偿限定为10%，系统一直运行稳定，高转矩条件下仍具有良好的性能。40HZ运行，输出电流11A，电压248V。山东淄博食用油有限公司物料传输设备山东淄博食用油有限公司物料传输设备艾默生变频调速应用艾默生变频调速应用物料输送物料输送艾默生变频器

16、在印染行业的应用艾默生变频器在印染行业的应用艾默生变频器在印染行业的应用艾默生变频器在印染行业的应用2、变频器在热定型系统的应用变频器在热定型系统的应用热定型机是印染过程重要的后处理设备之一，主要由热油传输泵、热风循环风机和布匹主传动三部分组成。改造前，布匹主传动已配置变频器，用于调节布匹定型时间和车速。主要对输油泵和风机进行变频改造。热输油泵，1台，30KW，回油温度PI闭环调节。热风循环风机，6台，7.5KW，3个定型烘箱，采用3台 15KW变频器，各控制两台风机。具体改造方案如图所示：浙江绍兴某印染厂变频改造浙江绍兴某印染厂变频改造艾默生变频器在印染行业的应用艾默生变频器在印染行业的应用

17、机号20台高温高压溢流染色机6台定型机循环风机1台输油泵安装前频率50Hz每台平均电流：47A98年12月份总电量：302560kwh频率：50Hz平均电流：69A定型箱平均温度：175.298年12月总用电量：24928kwh频率：50Hz电流：51.5A出油温度：191回油温度：185油压：0.25MPa月用电量：16970kwh安装后频率43.2Hz每台平均电流：38A99年12月份共用电量：230156kwh频率：42Hz平均电流：45A定型箱平均温度：174.999年12月总用电量：18091kwh频率：41Hz电流：32A出油温度：190.5回油温度：178油压：0.15MPa月用

18、电量：11726kwh节电率24%27.4%31%变频改造应用效果变频改造应用效果艾默生变频器在印染行业的应用艾默生变频器在印染行业的应用艾默生变频器在油脂行业的应用艾默生变频器在油脂行业的应用肇肇东东市市油油脂脂厂厂自自动动化化变变频频系系统统改改造造变频柜变频柜变频柜变频柜锅炉车间预处理车间浸出车间精炼车间上位机RS485网络针对车间10t锅炉，对其炉排、鼓风机、引风机及水泵均进行了变频控制，并利用变频器实现以下的自动控制功能：1、炉膛负压自动控制，由变频器内置PI调节器自动控制锅炉引风机转速实现，以维持炉膛负压的稳定；2、蒸汽压力自动控制，由变频器采集蒸汽压力信号，利用内置PI调节器对锅

19、炉炉排和鼓风机进行同步调节，以维持蒸汽压力稳定；3、汽包液位控制，由变频器采集汽包液位，PI闭环控制锅炉给水泵转速进行控制，以维持汽包水位的稳定。艾默生变频器在油脂行业的应用艾默生变频器在油脂行业的应用艾默生变频器在油脂行业的应用艾默生变频器在油脂行业的应用肇东市油脂厂自动化变频系统改造肇东市油脂厂自动化变频系统改造负载名称调节方法平均频率（HZ）平均电流（A）功率因素有功功率（KW）平均日耗电（KW。H）节电率55KW风门50950.8501200-引风机变频调速40390.952560050%30KW风门5052.30.8328.6686.4-鼓风机变频调速3621.80.9413.532452.3%30KW阀门5049.60.8527.7664.8-水泵变频调速3825.80.9516.1386.441.8%表1：锅炉车间采用变频调速技术前后用电情况对比肇东市油脂厂自动化变频系