我公司結合本單位的實際情況，根據集團公司的要求專門成立了節能辦公室，使整體能耗下降12%，在風機、水泵上的應用效果猶其明顯。

一、節電原理 調速節電

1.1改造項目介紹

礦石破碎除塵離心風機，取水離心水泵，浮選機組（特性與水泵相似）。

1.2運行工況分析(以風機為例說明)

在實際運行時，由于采用進風門擋板調節，大部分的能量都被消耗在擋板上了，且擋板的開度越小則耗能就更多。在一般情況下 ，采用擋板調節的風機其實際消耗功率與風量大致成正比，與風門的開度也大致成正比，從上述工況中的風門開度及電流參數也可以看出這一點。

對運行情況進行分析，可以得出以下兩點：

（1）風機實際風量約為額定風量的一部分，風機遠離額定點運行，其實際運行效率很低。

（2）由于擋板的存在，擋板前后存在壓差，消耗了很大一部分能量。 所以可以從以上兩個方面改善其運行工況，減小損耗，達到節能的目的。

1.3改造建議

擋板這種調節方式雖然簡單易行，已成習慣，但它是以增加管網損耗，耗費大量能源為代價的。對于大功率電機，耗能則更大。當采用變轉速調節時，其效率比較高，因為風量隨轉速的一次方下降，而其軸功率則按轉速的三次方規律下降，而目前性能比較佳的調速方式則是國際上公認的交流變頻調速技術。對于變頻器的選擇，我們做了詳細的市場調查，經過公司領導的慎重考慮，比較終選擇了江蘇力普電子科技生產的WIN-9P系列風機專用型變頻器和WIN-9GV高性能電流矢量型變頻器，進行破碎除塵風機，湖邊水泵和浮選機的改造。

二、變頻改造的節能分析

2.1變頻調速節能原理

從流體力學的原理得知，使用感應電機驅動的風機，軸功率P與風量Q，風壓H的關系為: 當電動機的轉速由n1變化到n2時, Q、 H、 P與轉速的關系如下:

(1)：

(2)：

(3)： =       

可見風量Q和電機的轉速n是成正比關系的，而所需的軸功率P與轉速的立方成正比關系。所以當需要80％的額定風量時，通過調節電機的轉速至額定轉速的80％，即調節頻率到40赫茲即可，這時所需功率將僅為原來的51.2％。

如下圖所示，從風機的運行曲線圖來分析采用變頻調速后的節能效果。

圖3－1 風機的運行曲線

當所需風量從Q1減小到Q2時，如果采用調節風門的辦法，管網阻力將會增加，管網特性曲線上移，系統的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比；如果采用調速控制方式，風機轉速由n1下降到n2，其管網特性并不發生改變，但風機的特性曲線將下移，因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析，所節約的軸功率Delt(P)與（H2-HB）×（C-B）的面積成正比。

考慮減速后效率下降和調速裝置的附加損耗，通過實踐的統計，風機類通過調速控制可節能達20％～50％。

2.2變頻改造節能分析

改造前工頻運行功率計算公式 ,其中：

——電機電壓，kV；

——電機電流，A；

——單一負荷下工頻運行功率， ；

——單一負荷下運行功率因數，小于額定功率因數。

,其中：

——全年平均運行時間， ；

——單一負荷下的運行功率， ；

——這種負荷下的全年運行時間比例；

——改造前總耗電量， 。

改造后變頻運行預計功率計算公式：

利用公式： 計算出 的比。其中：

——工頻運行功率，KW；

——額定軸功率，KW；

——運行工況與額定工況下的效率、壓力比，小功率電機取1，大功率電機取0.9根據改造風量不變的原則，有 ，其中 為改造后的風量。所以 。再根據 ，即 計算出 。其中 是變頻改造后預計運行功率，η為變頻裝置的效率。