1变频器的节能分析
MDEA及TEG溶液的循环量随原料气的变化而相应变化,传统的方法是采用调节阀,这种方法不能节约电能;而采用变频器调节泵的排量,不但可以减少溶液循环的损耗和热炉的能耗,而且可以节约电能。其节能分析如下:
MDEA及TEG泵转速与其流量、压力、功率的关系如下:
Q=K 1 N F=K 1 N 2 P=K 3 N 3其中Q―泵流量;工频电源变频电源可控硅整流滤波可控硅逆变
可知,电动机的输出功率P与电动机的转速N3成正比,因此随着电机转速的变化,电机所消耗的电能也随之变化。
现以新鲜水泵(额定电流为139.2A)为例,计算变频器节能所体现出的经济效益:
(1)使用变频器
在保证正常生产f=36.6Hz情况下,新鲜水泵的正常运行电压U 1 =364V,电流为I 1 =54.4A,此时新鲜水泵运行功率
P 1 =U 1×I 1 =19801.6W
(2)未使用变频器
新鲜水泵频率f=50Hz情况下,新鲜水泵的正常运行电压U 2 =380V,电流为I 2 =139.2A,此时新鲜水泵运行功率也就是说当使用变频器后,新鲜水泵所消耗的电能为未使用变频器时所消耗电能的37%,即功率消耗理论上比原来减少63%。
如果电费为0.62元/kWh,电机效率为0.95,新鲜水泵运行365d/a时:①在未使用变频器的情况下,新鲜水泵年耗电费为:(75kW×24×365×0.62)×0.95=38.6973万元;②在使用变频器的情况下,新鲜水泵年耗电费为:38.6973×37%=14.3180万元。则年节省电费为:38.6973-14.3180=24.3800万元。
2变频器便于流量控制
在供水系统中采用泵出口恒压供水方式时,由于单位时间内供水量保持恒定280m 3 /h,而用水量发生周期性波动,如夏季水压不足,影响生产;冬季水大量溢流,浪费水资源,同时也浪费了电能。采用变频调速恒压供水后,则可根据实际生产需要设置频率,改变泵的转速以达到调节流量(70~280m3/h)的目的,在保证正常生产的前提下,最大限度的减少总供水量,做到既节能又节约水资源。同时,变频器的应用也方便了柱塞泵的流量调节,根据生产实际需要调节TEG溶液的循环量,减少溶液损耗,使系统的运行参数得到有效控制,为整个系统的经济优化运行提供了可靠保证。
3变频器的应用延长了设备的使用寿命
应用变频器能方便控制泵的出口压力,防止因超压损坏管线及阀门。以MDEA循环泵为例,未使用变频调速时,泵头压力高达6.2MPa,而使用变频调速后,泵头压力可控制在5.0MPa左右。这样有效地减小了管网及阀门的工作压力,延长了使用寿命。
对于大功率电动机来说,由于启动电流过大,会引起电网电压的波动,而影响接在同一电网上其他电气设备的正常运行,也会使电机受到过大电磁力的冲击,若频繁启动,还可能使电机的绕组过热而影响电机的使用寿命。采用变频调速后,可消除大电动机启动时过大的冲击电流对电网的冲击,同时消除启动时冲击力矩对电机的损坏,从而延长电机的使用寿命。
4控制、接线系统优化
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