变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术

变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术

什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。

到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC－DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA

接口和RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。

调速节能原理从二个方面来说明：

1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量

Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比

N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。

2、流体力学的观点

流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。

为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都

在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子：

实例1、空调类负载

家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。

北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭店、新万寿宾馆、国际学校、日本学校、德国学校及丽都饭店宿舍、托儿所、公园等涉外饭店、宾馆、公寓、学校的供热、供冷，供热面积30万平方米、供冷面积20万平方米。91年，对水泵制冷机、引风机采用变频控制，节电明显，一般在30～60%，年节电17.5万KW，优于其他调速方式。广州市鸣泉居度假村在冷热水、喷泉等设施上采用了变频调速控制，节电效果非常好。我们深圳市的东华假日酒店的空调也采用了变频调速，节电显著、房间温度适度。

实例2、泵类负载

泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。

茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。变频器总功率达8091KW。1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试，在同等工艺下，采用调节阀控制耗电999.9KW，而采用变频调速电耗为396.7KW，节电603.2KW,节电率60.3%。采用变频控制时，电机和泵的转数下降，轴承等机械部件磨损减低，泵端密封系统不易损坏，电机故障率降低，维修工作量大为减少。94年后，该厂又采用了14套6KV大容量变频装置，节电40%到70%。1995年11月14日《中国石化报》第一版“茂名石化公司炼油节能居同行前面”文章称“仅通过变频调速技术一年就节电2000万千瓦时”。深圳梅林水厂首期设计日供水能力为60万立方米，八套离心水泵有4套采用了高—低—高型变频调速装置，95年节电83万度。深圳市益力矿泉水公司也在水泵上安置变频调速装置，取得了较好的节电效果。

实例3、电梯高架游览车类负载

由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行变频改造。

许多人坐过深圳世界之窗的单轨高架游览车，该车行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳，车速恒定。由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速反馈的矢量控制系统，价格较高。为了降低价格，并维修方便，我们采用了通用型变频器转矩矢量控制方式，成功解决了起动/加速、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了“下滑”、“冲站”现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。这次改造是由我们深圳华能电子有限公司完成的。

案例4、搅拌机类负载

化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处特多。

东北制药厂氢化发酵岗位共有8台6.5吨发酵罐，电机功率为18.5KW，原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，既笨重又不安全。改用变频调速后，年节电8.6万KW，发酵过程明显好转，提高了产品质量，减少了维修，仅减少三角带费用就节省3万元，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。又如：石家庄华曙制药厂用10套315KW变频器拖动搅拌机在制药工艺中生产土霉素。实例 5 、注塑机类负载

注塑机是塑料加工成型的关键设备，数量多，耗电大。过去的节电方式多为通过△型转换Y 型（星型）来节电的，效果一般。采用

变频器调速不改变注塑机原来的结构，控制油泵几个过程的压力或流量（如锁模、合模、射胶、保压、脱模、退模等），可节电20%～52%，较好的取代过去的比例阀节流调速方式，大幅度降低能耗，珠三角的不少注塑厂都进行了变频改造。改造注塑机时，要注意合模加速，否则产量降低；注意输入端和输出端的谐波干扰。

实例 6 、污水处理等环保类负载

环境保护越来越被重视，它关系到人类赖以生存的环境，连申奥也有环境指标。于是乎清洁能源、绿色城市均出现了。变频调速可用在三个方面的环保类负载。一是工业污水处理，二是垃圾电厂，三是工业排烟、排气、除尘的控制。如广州炼油厂，改用曝气机污水处理的搅拌设备，采用笼式电机变频调速后，提高产品可靠性，节电40%以上，同时提高了活性污泥微生物群的寿命，提高了污水处理的效果。再如佛山垃圾电厂在工艺中选用52台变频器。可见变频调速已成为环境保护的主要设备。中国石化总公司制定一个熄灭火炬（主要指大炼油厂的可烧气体）计划，即是把可燃气体输送到用变频调速的压缩机柜回收。

实例7、音乐喷泉类负载

非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城

广场音乐喷泉均属于此，即节电又效果颇佳，在施工音乐喷泉时，要注意变频器谐波对控制系统的干扰。

实例8、卷烟机类负载

卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林8、还是莫林10，均非无级调速。因而，在卷烟行业主要是解决无级调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。

昭通卷烟厂十九台进口的格兰特4卷接包装联合机组采用变频调速后，日增产香烟200 箱，200箱香烟的利税相当19台变频器的价格，即一天收回投资。因而，卷烟机改造迅速，受益很大。现在国产的烟机大部分都装备了变频调速功能。

实例9 、大型窑炉煅烧类负载

冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串极调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低，近年来，不少单位采用交流变频控制，效果很好。

株州冶炼厂锌浸出渣挥发回转窑是回收锌的主体设备，共有三台。窑外径2.8米，长44 米，原用正流子电机和滑差电机拖动，故障多，经常跳闸，维修量极大。由于现场环境恶劣，导电尘埃多，电机火花不断。刷握、碳刷更换不断，90年小修56 次，更换碳刷1670只，刷握647只，严重的影响了生产。91年6月该厂完成了回转窑

的变频调速改造。运行平稳、可靠、操作简单，没有发生因电机拖动故障而影响生产。年节电12万度，超产117.82万元。唐山碱厂轻灰煅烧炉是纯碱生产关键设备，直径3.6米，炉身长30米，总重266 吨，采用220KW变频器拖动，低频启动好，旋转稳定，可靠性高，提高了产品质量，使该煅烧炉的生产进入全国先进行列。

实例10 、吊车、翻斗车类负载

吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳，正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求。

独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机，工艺要求防爆，采用防爆笼型电机。原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能，不能定位。力矩小，吊起物体下滑，无法吊装19吨重的过滤器机座，使该车间晚开工一年多，损失千万元。91年7月采用变频调速加制动功能，使主钩、辅钩、大车、小车五台电机由一台变频器控制，效果很好。过载试验吊起22吨，很快把3台各重40吨的过滤机安装在10米高二层平台的机位上。

码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置，以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。

变频调速装置，除节电显著外，还是某些生产工艺中必需的设备。实例11 、转炉类负载

转炉类负载，用交流变频代替直流机组简单可靠，运行稳定。

1994年5月1日，承德钢铁公司炼钢厂三套20吨转炉直流拖动系统全部处于故障状态。拟寻找一个“又快又好”的恢复生产的调速方式，请来了我国电气转动专家刘宗富教授。在刘教授的建议下，由该公司经理定案，20吨转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。从供货到安装、调试、经过13 天，三台转炉全部正常投入生产。这是我国20吨转炉倾动和氧枪升降第一次采用变频调速。经过多年的生产应用，该系统运行稳定可靠，技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工减少90%以上，年增产1.5万吨钢，节电22万度，直接经济效益231万元。为钢厂以后稳定的生产打下坚实的基穿 该系统1995年通过机械工业部鉴定，并被河北省评为技术进步一等奖。

实例12 、特种电源类负载

许多电源，如实验电源，飞机拖动电源（400HZ）都可用变频装置来完成，好处是投资少、见效快、体积些 操作简单。

粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺绽电机为

150HZ/160V 。长期以来，国内粘胶行业一直使用电动——发电机组中频电源供电，称动变频。由于这种方法弊病太多，而逐步采用交流变频电源供电，称静变频。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用

静变频的厂家，八台160KW 变频器分二组供电（每组一台备用）。自1992 年12月生产以来，比动变频有明显的优势。

A.可靠。运行多年，未发生故障跳闸。

B.运行稳定，电压、频率波动极些

C 调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。

D.噪音小，改善了操作人员的环境。

E.提高了产品质量。该厂一期工程（采用动变频供电），粘胶长丝合格率仅55.1% ，一等品合格率为零，二等品合格率为20%，而二期工程（采用静变频供电）平均合格率98.12%，一等品合格率88.7%。

F.增加了产量。一期工程设计能力2000 吨/年，试生产半年，产量仅

65.53吨，而二期工程设计能力1000吨/年，试生产半年，生产长丝685.25吨，大大超过设计能力。

G.节电13%。

由于静变频为粘胶行业带来极大的好处，不少企业，如吉林化纤厂、九江化纤厂、宜宾化纤厂、湖北化纤厂、丹东化纤厂、潍坊化纤厂（除宜宾外，均属上市公司）等均采用了静变频技术。

变频调速除节电外，还有增产、降耗、优质的效果。由于它具有体积些 重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐

全、可靠性高、操作简便等优点，深受使用人员欢迎，变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备，是迈入21世纪的首要的传动技术，利国利民。

完整版建筑节能原理与技术期末复习题

建筑节能原理与技术 第一章绪论 建筑节能的含义：建筑节能是指提高建筑使用过程中的能源效率，主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器和热水供应等的能源效率。 建筑节能的意义：①提高了建筑物在使用期间的能源利用效率②减少CO2的排放，降低大气污染③是改善建筑室内热环境，提高居住水平的必由之路。 常用的建筑能耗：采暖，空调，照明。 降低建筑能耗可采取的措施：①确定建筑节能工作的主要对象,找出工作重点②发挥政府宏观调控作用,引导并促进建筑节能相关法律法规的执行③重点开发建筑节能技术,构建节能技术创新机制④建立科学的能源利用评价体系⑤提高全民节能意识⑥完善节能法律法规体系。 怎样理解建筑节能的气候适应性原理：建筑节能的气候适应性起源于建筑的气候适应性，在一种气候条件下节能成功的建筑在另一种气候条件下不一定适应。①建筑起因于气候②建建筑设备的性能和能耗大小与气候紧密相关③筑热工性能与气候密不可分 第二章建筑节能气候学 建筑节能设计气候主要要素：太阳辐射、空气温度和湿度、风等。 太阳常数：在大气层上界的太阳辐射能，随太阳与地球之间的距离以及太阳的活动情况而变化，其范围为1.8~2.0卡/厘米2·分，平均值为1.97卡/（厘米2·分），此值称为太阳常数。 绝热降温和绝热升温：高度的变化也会使气温变化。当一起团上升的时候，气压陡高处下降，气团膨胀而变冷：反之，当气团下降时，则因压缩而升温，属于绝热降温和绝热升温过程。温度随高度的变化率约为1℃/hm。 温度直减率：在自由大气中，空气温度随高程增加而降低，直至同温层的高度。这种降低称为温度直减率。随着季节与昼夜时间而改变，平均值约为0.6℃/hm。 在同一地区内，风的分布与特性取决于若干全球性和地区性的因素。其主要的决定性因素是：气压的季节性的全球分布，地球的自转，陆，海加热和冷却的日变化，以及该地区的地形与其周围的环境。 热岛现象：由于城市地面覆盖物不同于自然原野，密集的城市人口的生活和生产中产生的大量热量，造成城市内的温度高于郊区温度，温度分布复杂。如果绘出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线相似。人们把这种现象成为“热岛”。 气候分区：西方学者柯本剔除的全球气候分区法一起问和降水两个气候要素为基础，并参照自然植被的分布，把全球气候分为6个气候区：赤道潮湿性季候区（A），干燥型气候区（B），湿润性温和型气候区（C），温润性冷温型气候区（D）和极地气候区（E），其中ACDE为温润气候，B 为干旱气候。 根据柯本的理论和气候分区图，我国被分为C，D，B，H四个气候区，和我国的热工分区有部分是重叠一致的。 建筑热工设计分区：建筑热工设计分区是根据建筑热工设计的要求进行气候分区，所依据的气候要素是空气温度。建筑热工设计分类用累年最冷月（即一月）和最热月（即七月）平均温度作为分类主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，将全国划分成五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。 分区名称主要指标设计要求

变频调速技术的作用和节能原理

一、变频调速技术的作用和节能原理 1、变频节能： 为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行，除达到动 力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的 浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同 时节约电能。 当电机转速从 N1 变到 N2时，其电机轴功率（P）的变化关系如下： P2／ P1 = （N2/N1）3 ，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。 2、动态调整节能： 迅速适应负载变动，供给最大效率电压。变频调速器在软件上设有 5000次/秒的测控输出功能，始终保持电机的输出高效率运行。 3、通过变频自身的V/F功能节电： 在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节V/F曲线。减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。 4、变频自带软启动节能： 在电机全压启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收 7 倍的电机额定电流，而大的启动电流即浪费电力，对电网的电压波动损害也很大，增加了线损和变损。采用软启动后，启动电流可从0 -- 电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电费，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。 5、提高功率因数节能： 电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。 采用变频节能调速器后，由于其性能已变为： AC－－ DC －－AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗 根据负载转速的变化要求，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的，以获得合理的电机运行工况。在不同的转速情况下，均保持较高的运行效率，不仅降低了电能消耗，同时能改善启动性能，保护电机及负载设备免受瞬

化工与画工

论化工与画工 李贽评《西厢》《琵琶》有“化工”“画工”之别,依据正是剧作者是否抒发了内心的情感,是否空言其道。通过对比《西厢》《琵琶》女主人公思想、感情、行为的不同,再结合作者的写作目的,了解这两部戏剧在塑造人物上的差别。 李贽曾经这样评价过《西厢记》和《琵琶记》:“《拜月》,《西厢》,化工也;《琵琶》,画工也。”何为“化工”,何为“画工”?李贽是这样解释的:“夫所谓画工者,以其能夺天地之化工,而其孰知天地之无工乎?今夫天之所生,地之所长,百卉具在,人见而爱之矣,至觅其工,了不可得。岂其智固不能得之欤?要知造化无工,虽有神圣亦不能识知化工之所在,而其谁能得之?”可见,“画工”是情意未到的雕琢之作,而“化工”,则是不平则鸣的宇宙自然的造化;真正可以引起读者和观众共鸣的,是《西厢记》一类的“化工”,而非语句华美工整的刻意而为的《琵琶记》一类的“画工”。 这两部同是中国戏曲史上不可多得的精品《琵琶记》和《西厢记》, 又是在哪里分出了“画工”与“化工”之别的呢?我认为,不仅仅在语言上,同样,在剧情安排,人物塑造上,都可以看出作者创作时的用心,是“不平则鸣”,还是因为过多的雕琢词句、承载伦理而湮灭了作品本身的“真心”。 《琵琶记》讲述了这样一个故事: 东汉时候，陈留县的秀才蔡伯喈,告别父母和妻子赵五娘,进京赶考,得中状元。受到丞相器重,被强迫招赘为婿。就在此时,陈留县正遭受着连年的严重灾荒,他年老的父母因为饥贫交加而死去,贤良的妻子没法生活下去。她剪下头发来卖, 为翁姑料理殡葬以后,独自一人进京去找寻久无音信的丈夫。因为没有旅费,就身背琵琶, 在漫长的旅途中卖唱度日,受尽了千辛万苦,终于夫妻团聚。《西厢记》则描述了崔相国的女儿崔莺莺在和母亲送父亲的灵柩回乡的路上,与书生张珙在普救寺里相遇, 并一见钟情, 从而不顾母亲的阻挠, 不顾门第的不同, 在侍女红娘的帮助下, 私自结合。崔母被迫承认, 但要张生上京赶考, 于是崔张二人被迫分离, 最后张生中举归来, 终于和莺莺团圆。在这两个故事中, 女主人公的形象是完全不同的。 《琵琶记》中的赵五娘, 有着舍己为人、勤劳善良的传统妇女的特点, 她不愿丈夫上京考试,但却又不愿违背公公, 最终她的丈夫离开, 再没有音信, 而她也被迫独自挑起生活的重担来面对饥荒、贫困、恶吏。她的这个形象, 正是古代千千万万妻子的形象的集合。和她有着类似遭遇的:《秋胡戏妻》中秋胡的妻子罗梅英被一别十年再次见面的丈夫调戏,《莺莺传》中莺莺被中举的张生无情的抛弃, 这些悲剧有着共同的根源——那就是男尊女卑的社会中社会伦理道德的深深的束缚。但是剧作家高明并没有对这种社会现象进行控诉和批判, 反而对默默忍受这种束缚和压迫的赵五娘进行了高度的赞扬, 她是作者心目中的传统妇女的完美代表, 是古代封建社会下被歧视, 被不平等对待的女人们的行为楷模。高明作《琵琶记》是为了通过这个故事来表扬赞美孝子、贤妻, 以行教化、正风俗的。在《琵琶记》的“副末开场”中说: “少甚才子佳人。也有神仙幽怪,琐碎不堪观。正是: 不关风化, 纵好也徒然”。“休论插科打诨, 也不寻宫数调, 只看子先与妻孝。”带着这样的载道的目的刻意来塑造一个人物, 就会显得僵硬、不自然, 也许在初看时会给人留下深刻的印象, 但是却不能仔细琢磨, 越是琢磨的深了, 越是会发现这个人物的形象单薄, 没有血肉; 除去美丽的外衣, “赵五娘”的形象就只剩下道德伦理和说教了。 比如蔡伯喈父母和赵五娘在连年遭灾的情况下痛苦生活是塑造赵五娘形象必不可少的舞台和背景, 但是它有着明显的漏洞: 即使蔡伯喈被强招为婿不能回家看望父母, 他又为什么不能寄些信、捎些钱, 而只是一去无踪影, 任爹娘活活饿死呢?这又 １

变频节能技术的研究与应用

变频节能技术的研究与应用 内容摘要 近十几年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，也就是说计算机数字控制技术以及交流调速技术已经取代了模拟控制技术和直流调速技术的时代，成为了新的发展趋势。当代社会用以推动技术进步、为提高产品质量而改善工艺流程、节约电能的重要手段就是采用电机交流变频调速技术。变频调速技术是国内外都非常认可的最有发展前途的调速方式，因为它具有适用范围广，拥有节能效果以及高功率因数、高效率，启制动性能和调速效果优异等等优点。 本文在总结前人研究的基础上，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频技术的基本理论进行相关的分析，为了对变频技术有一个细致的了解，本文以华能曲阜热电厂节能改造为例，详细的介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程，并总结出改造的结果。 关键词：变频技术；节能改造；变频器；凝结水泵

目录 内容摘要 (1) 1 绪论 (3) 1.1 课题的背景及意义 (3) 1.2 国内外发展现状 (4) 1.2.1 国外变频技术发展现状 (4) 1.2.2 我国变频技术发展现状 (4) 1.3 论文主要工作 (5) 2 变频节能技术简介 (7) 2.1 变频器的基本结构 (7) 2.2 变频器的分类 (8) 2.3 变频节能原理 (8) 3 变频节能系统 (10) 3.1 变频节能系统配置 (10) 3.1.1 变频改造方案 (10) 3.1.2 变频改造设置 (11) 3.2 变频控制系统的基本原理 (12) 3.3 系统调试及参数 (13) 3.3.1 凝结水泵变频器操作 (13) 3.3.2 变频器运行操作 (14) 3.3.3 机组电机和水泵参数 (14) 4 变频节能改造效果分析 (16) 4.1 #2机组凝结水泵改造结果分析 (16) 4.2 #1机组凝结水泵改造结果分析 (16) 5 结论 (18) 5.1 结论 (18) 5.2 变频技术展望 (18)

工业节能原理与技术A复习资料

工业节能原理与技术A复习资料 一、选择题 1-5：CBBAC 6-10:CACCC 二、名词解释题（每题4分，共20分） 1、节能: 2、能源：可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。 3、技术节能: 又称间接节能，指通过合理调整，优化经济结构、产业结构和产品结构提高产品质量，节约使用各种物资等途径而达到的节约效果。 4、结构节能:又称直接节能，它指能源系统流程各环节中，由于加强企业经济管理和节能科学管理，减少跑、冒、滴、漏；改革低效率的生产工艺，采用新工艺、新设备、新技术和综合利用等方法，提高能源有效利用率从而降低单位产品能源消耗所实现的节能。 5、完全热力学平衡:同时满足热平衡、力平衡和化学平衡。 三、简答题（共6题，共50分） 1. 简述我国的能源资源状况及其特点。（8分） 经济发展速度快，人均水平低；能源消费总量大，人均能耗低；能源消费结构以煤为主，脱离世界能源消费的主流； 能源消费引起的污染物排放，已使环境不堪重负；能源资源相对贫乏，长期能源供应面临严重的短缺； 能源利用效率低，存在巨大节能潜力；能源问题是保证中国未来经济、环境可持续发展的一个重要问题。 2. 能源按来源分可分为哪几类？试简述之。（8分） 3. 能源按使用状况可分为哪几类？试简述之。（8分） （1）常规能源:开发技术较成熟、生产成本较低、大规模规生产和广泛利用的能源。如煤炭、水力、石油、天然气等 （2）新能源:目前尚未得到广泛使用，有待科学技目前尚未得到广泛使用，有待科学技术的发展，以便将来更经济有效开发的能源效的。如太阳能、地热能、潮汐能等。 4. 能源按转换和利用层次可分为哪几类？试简述之。（9分） 按能源的转换和利用层次分: 一次能源、二次能源、终端能源（1）一次能源：自然界自然存在的未经加工自然界自然存在的未经加工或转换的能源。如石油、天然气、风能等。又分为可再生能源(如风能、生物质能、水能、太阳能等）和非再如风能、生物质能、水能、太阳能等）（2）二次能源：为满足生产工艺或生活上的需要，为满足生产工艺或生活上的需要，由一次能源加工转换形成的能源产品。如电、煤气等。（3）终端能源：通过用能设备供消费者使用的能源。 5. 能源按对环境的污染程度可分为哪几类？试简述之。（8分） (1) 清洁能源：无污染或污染小的能源。如太阳能、风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。（2）非清洁能源：污染大的能源。如煤炭、石油等。 6. 简述化工节能减排的意义（9分） 1

变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术

变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术 什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。 到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC －DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA 接口和RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。 调速节能原理从二个方面来说明： 1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。 2、流体力学的观点 流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。 为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子： 实例1、空调类负载

变频节能技术应用分析

变频节能技术应用分析 发表时间：2009-12-04T11:31:02.450Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年10月下旬刊供稿作者：王栋 [导读] 变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的 王栋（广东电网公司惠州供电局） 摘要：变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。是感应式异步电动机节能的重要技术手段之一。 关键词：变频器节能技术 0 引言 对于异步电动机通过调速达到节能目的方法很多，如：调压调速,又称为滑差调速；变极对数调速和品闸管串极调速等等，根据不同的负载性质，有针对性的选择。在各种调速节能中，利用变频调速，是异步电动机调速效果最好、最成熟、最有发展前途的节能技术。 1 变频器控制对像： 变频器应用，可分为两大类：一种是用于传动调速，另一种是各种静止电源（静止电源暂且不讲）。变频传动调速，其应用目的就是通过对电机调速来达到节约能源。控制对象就是在动力设备上实现电—机转换的电动机。这是由感应式异步电动机的性能和特征决定，其次是由于所带的负载对电机调速的负荷适应性所决定。由电机转速的数学公式我们知道，电机的实际转速，主要取决于电机定子的旋转磁场（n1=t*f/p）。对一个绕制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率，t 为时间常数，P为电机的极对数，n1正比电源频率f，从电机的结构上我们看到定、转子之间没有任何电的连接，基于磁场感应和机械惯性，转子的转速和定子旋转磁场的转速总是不同步，差一个转差数（一般为n1的1%-1.8%,）称为转差率S，由此可见电机的转速也正比于电源的频率。n2=t*f(1-s)/p从异步电动机变频时机械特性曲线中，我们不难看出转速的变化对电机的转矩影响较小，对于传动机械功率要求完全可以满足。变频调速控制是在降低输出频率的同时输出电压也相应降低，转矩正比输出电压。转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是人为地改变电动机的机械特性来获得不同的转速，直接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整，这对于节能改造成本，保持原有机械性能都大有好处。变频传动调速的特点是：①不用改动原有设备包括电机本身；②可实现无级调速，满足传动机械要求；③变频器软启、软停功能，可以避免启动电流冲击对电网的不良影响，减少电源容量的同时还可以减少机械惯动量，减少机械损耗；④不受电源频率的影响，可以开环、闭环手动/自动控制；⑤低速时，定转矩输出、低速过载能力较好；⑥电机的功率因数随转速增高功率增大而提高，使用效果较好。 2 节能变频控制 机电设备配合设计原则：电机的最大功率必须满足负载下的机械功率和转矩，对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生、负载的变化是非线性的，而电机的输出功率却是恒定的，这就意味着在非最大负载时电机输出了相当一部分多余功率，电能也就白白浪费掉了。风机、水泵类就是较典型例子。 风机、水泵类风量和流量的控制在过去很少采用转速控制方式，基本上都是由鼠笼型异步电动机拖动，进行恒速运转，当需要改变风量或流量时，事实上都采用调节挡风板或节流阀。这种控制虽然简单易行，能满足流量要求，但对电机来讲，从节省能源的角度来看是非常不经济的。生产中很容易检测出来。 这类设备一般都是长时间运行，甚至很久不停机。在实际检测中发现，除在极短时间流量最大值外，近90％时间运行在中等或较低负荷状态，总用电量至少有40％以上被浪费掉。采用变频调速控制，对风机、水泵类机械进行转速控制来调节流量的方法，对节约能源，提高经济效益具有非常重要意义。 3 风机、水泵的节能方法 从流量控制原理上讲，风机、水泵的结构和工作原理基本相同. 3.1 具体测试某工厂炉底风机散热控制系统，冶炼炉根据不同材料、需要不同的炉底冷却温度，设计满足最大冷却风量设计为四台18.5KW4极叶轮式风机，全功率运转，但用最大冷却风量的概率极低。冶炼常用几种材料，四台风机对开风量过大；对开两台时，达不到冷却要求；对开一对再侧开一台，冷却不均、无法满足工艺要求；原设计4台对开风机靠调节挡风板可满足冷却要求，但对电机来讲，浪费电能。风板全开时，运行电流24A，全关闭时22A，输入功率从17.0KW—18.5KW变化，节电率不足8％。针对这一特殊要求制定方案，对其中两台对开电机进行开环变频调速控制，配合两台全速风机，即满足不同材料的温控要求，又能节约电能。按照这一方案进行改造后，节电效果非常明显。针对其中一种材料需固定频率控制进行冷却,几个月才换一次，设定频率在25—35之间，完全满足冷却要求。工频下运行时一台18.5KW风机（经变频器输出），每小时耗电为11.9度/小时，日耗电量为：285.6度/24小时。在正常运行时根据不同材料的温度要求，设定频率分别为：25Hz、30Hz、35Hz、40Hz和45Hz。 需要指出的是：变频器当输出频率降低时，输出电压也相应降低，输入功率明显减少，对应频率降低时电压降低电机不会有温升，若频率不变时电压降低至浮动电压下限值时，电机就会有温升。 3.2 水泵节电：同风机原理很相近。以某酒店750TRT中央空调冷水机组水系统90KW冷冻泵和55KW冷却泵为例：主机制冷是根据温度的变化而工作，是非线性负荷，而水泵电机基本上是线性恒功率输出。1台55KW冷却水泵靠调整阀门来改变流量，虽然能满足主机运行要求，但对于电机来讲节电意义不大，阀门的全开和全闭，电流从107A—97A之间变化，平均节电不足7％。通过改造采用温度控制为主，压力控制为铺进行闭环变频控制水泵电机，水泵电机平均节电率都在30％以上；90KW冷冻水泵电机靠调节阀门电流在163—148A之间变化，平均节电不足6％，经闭环控制变频调速改造后，节电率平均也在30％以上。为什么会有这么大节电空间呢，因为中央空调系统设计时的最大容量是以人流、气温、空间散热三项极限指标为依据计算的（即人流最大、气温最高、空间散热最差），平时出现这种情况的概率极低，从经验上讲不到10%，空调系统大部分运行时间都在中、低负荷状态，空调主机的负荷曲线是非线性的，而水系统的水泵负荷是线性恒功率的，以满足主机的最大负荷为标准。这样在主机非最大负荷时水泵就必然存在着电能浪费空间。通过变频调速控制使水泵电机的负载曲线符合或接近空调主机的负载曲线。 3.3 高压变频控制传动调速控制设备都是在3KV以上大容量电机，一般都在几百KW到几千KW，负载率大于0.5,节电效率较低压变频控制略低，在18—25%左右，电机容量大耗电也多，虽然节电率较低，但用电基数大，也是非常可观，高压变频设备技术复杂设备体积大，

变频器为什么可以节能

变频器节能节电原理及其应用 什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。 到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的 SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC－DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA 接口和 RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。 调速节能原理从二个方面来说明： 1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。 2、流体力学的观点 流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到 51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。 为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子： 实例 1、空调类负载 家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。 北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有 20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭

变频器的节能技术分析

变频器的节能技术分析 三相交流电机的结构简单、运行可靠、价格低廉，在冶金、建材、矿山、 化工、纺织、橡胶、机械等工业领域发挥着巨大作用。三相电机调速系统的种 类很多，但效率最高、性能最好、应用最广的是变频调速，它可以构成高动态 性能的交流调速系统来取代直流调速系统。变频调速是以变频器向交流电机供电，实现对交流电机的宽范围内无级调速。变频器可把固定电压、固定频率的 交流电变换为可调电压、可调频率的交流电。变频调速代替直流电机，能够降 低成本，提高运行的可靠性，变频调速可使每台电机节能30%-----70%，而且 在恒转矩条件下，能降低轴上的输出功率，既提高了电机效率，又可获得节能 效果。 那么变频器中应用的PWM 和PAM 的不同点是什么?PWM 是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM 是英文PULSE Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式. 其次变频器的电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。 然后变频器的电压与电流成比例的改变，异步电动机的转矩是电机的磁通与 转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降 低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电 压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通 保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。

电机采用变频调速技术的节能效果分析.

焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术 的节能效果分析 Energy Saving Analysis on Coal—gas Blower of Coke—oven with Variable Frequency Speed Control Technology 金立明杨生桥王莉武汉钢铁集轩团能源动力公司(武汉430083 杜强丁宁北京经资风机水泵节能技术中心(北京100037 摘要:介绍了变频调速技术在焦炉煤气鼓风机上的首次应用,根据武钢煤气管网的工况,提出了改造方案,进行了系统设计和现场测试,并作了节能效果及效益分析。 叙词:煤气系统鼓风机变频调速技术节能献承 Ahsth'act:This paper introduces first application offrequency control technology on coal-gas blower.Based Oil practical situation ofWngang gas pipdine net,put forwards improvement sdution and system d8ign.FurLhe㈣,make energy saving effect and benefit analysis accord—ing to siteⅡM目目Ⅱ℃H枷results Keywor凼:Coal-gas system Blower Variable frequency删contcol technology Energy saving l刖置 武汉钢铁集团能源动力公司燃气厂担负着整个武钢厂区的生产用气和生活用气。为保证系统用量和管网压力,设有三个煤气加压站,要求管网压力保持在23kPa 左右,因加压站分布远,煤气管线长.用户多.用量不平衡,日供气量波动大,在保证用量的情况下,管网压力只能由运行人员调节挡风门来控制。为稳定中压焦炉煤气主干

化工节能技术课程教学大纲

目录 化工节能技术 (1) 分离过程选论 (3) 化工流程机械 (5) 高等化工热力学 (7) 化学反应工程选论 (9)

《化工节能技术》课程教学大纲 课程名称 (中文)：化工节能技术学分数： 2学分 课程名称 (英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering 课学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时 课外学时数：4 （最低要求） 教学方式：课堂授课 + （上机） 教学要求： 学生学完本课程后，应达到下列要求 1.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。 2.掌握能量转换遵循的基本定律。 3.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的 基本原则和主要途径。 4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与 化工节能有关的实际问题。 课程容简介 ( 500字以)： 化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。主要包括 热力学第一定律和第二定律，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火 用损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与 设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热 网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。 课程大纲（具体到章、节、小节）： 第1章总论 1.1 能源与能源的分类 1.2 节能的途径 第2章节能的热力学原理 2.1 基本概念 2.2 能量与热力学第一定律 2.3 火用与热力学第二定律 2.4 能量的火用计算 2.5 火用损失与火用衡算方程式 2.6 装置的火用效率与火用损失系数 2.7 节能理论的新进展 第3章化工单元过程与设备的节能 3.1 流体流动与流体输送机械

变频节能技术在煤矿机电设备中的应用 杜颖

变频节能技术在煤矿机电设备中的应用杜颖 发表时间：2019-09-20T14:55:22.480Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：杜颖苏志伟 [导读] 我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。 河南省鹤壁市山城区汤和街东段鹤煤六矿河南省鹤壁市 458000 摘要：随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国煤矿产业尤其是煤矿机电设备当中变频节能技术的应用现状等方面越来越关注。对于现代化的煤矿产业来说，变频节能技术的合理应用可以在原有的基础上进一步提升行业的整体发展水平和扩大产业的经济效益。因此，如何优化变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用策略，成为相关领域工作人员的工作重点之一。基于此，本文对变频节能技术在煤矿机电设备中的应用进行分析探讨。 关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用 我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。但是，我国目前的煤矿开采业现状堪忧，生产效率低且耗能严重，许多中小型煤矿，开采技术普遍落后，煤矿开采人员的安全也得不到保障，而变频节能技术在煤矿机电设备中的应用就可以使这些问题得到有效的的解决。实践证明，变频节能技术可以提高煤矿的生产效率，使生产过程更加安全、节能。 1变频节能技术概述 变频节能技术指的是利用技术与设备改变电流频率，实现节能效果的一种技术。其中变频器主要控制电流频率，且其由电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部分组成，构成十分复杂，而这些零件的有效结合便有效法坏了变频节能功能。过去的煤矿机电设备不能使电流频率发生变化，所以在运行的过程中也不可以对转数进行更改和控制，因此煤矿机电设备的运行情况会保持一成不变，其使用寿命也不会有所延长，在这一过程中设备会产生很大的电能损失。而在煤矿机电设备中应用变频技术，能够很好的改变设备的运行速度，还可以根据生产的需求，来对设备运行状态进行调整，由此一来，会使机电设备电量损耗降低，还能够延长设备的使用寿命。 2变频节能技术的运行原理 变频节能技术是种集成度和综合性比较高的技术，因为该技术中集成了多种信息技术和高科技，在技术作用下，变频器应运而生。技术在装置中应用时，会对电流的形式进行转变，在转变的过程中，电流频率也会发生变化，而后者的变化，会使不同类型电流结合更好。变频器中的半导体器件会使电流频率改变，在改变过程中，并不会消耗能源，同时设备也会受到控制。变频器在利用过程中，会对电流进行转变，转变内容为直流电到交流电。交流电还会继续转化，虽然电流形式不会发生变化，但频率会发生改变，该改变的过程属于不可逆行为。煤矿机电系统中的各种电气设备对交流电的频率要求不同，不可逆转换恰巧能满足设备对不同电流的要求。该种技术在应用中，还会对相关的电路以及设备形成安全维护作用，设备运行中受到的干扰也会被有效屏蔽。 3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用 3.1在采煤机中变频节能技术的应用 在煤矿生产过程中，采煤机发挥的作用非常关键，如果采煤机出现故障，就不得不停止该采煤机所在线路的生产。通常情况下，采煤机需要在极度恶劣的环境下进行工作，所以在采煤机型号、质量、性能进行选择时，最好对各方面的因素给予全方位的考虑。目前，采煤机所具有的功能越来越大，相应的其诱发故障的概率也不断增加，从而对煤矿企业安全生产造成了极大的威胁。而通过变频节能技术，这一问题就得到了有效解决。目前，采煤机开始运用交流传动与控制技术，最早采煤机采用的液压牵引，而到现在其牵引通过交流电就可以实现，并且在电子技术不断创新的基础上，变频器的大规模使用有效地提高了设备的启动扭矩，使其达到了额定扭矩的2倍。目前，煤矿开采过程中所采用的牵引拖动包括“一拖一”，“一拖二”两种类型，目前“一拖一”系统的应用最为广泛，在全球范围内，关于变频调速技术的使用有效地弥补了传统采煤机存在的不足，在大倾角工作面上，在该技术的帮助下采煤机可以使制动扭矩得到较大的调节，牵引力也可以保持无变化，从而有效地控制了煤矿生产过程中可能出现的安全事故。 3.2在带式输送机中的应用 带式输送机的驱动力一般为摩擦力，其在煤矿机电设备中，则以电动机为动力，以摩擦力为牵引力，该种装置主要采用软启动方式，在该种方式中，工频电流在拖动牵引中起着重要作用。虽然会使物料正常运输，但在运输中，物料与输送机皮带的磨损以及皮带与设备之间的磨损都会缩短该装置的使用期限。严重情况下，皮带不会保持完好无损状态，甚至会发生断裂。在选择变频节能技术后，变频器会对电机启动状态下的电流量进行控制，使多余的电流能进入电网，避免产生副作用。如此设备也不会发生温度飙升过高现象。变频节能技术的节能主要体现在电机调速过程中，转速会根据该装置的负荷率变化而变化，直至处于经济安全运行状态。这会使设备磨损减轻。变频节能技术的另一优势为可以使设备实现软启动，如此设备便可以改善原来的启动模式，以降低开启消耗电流。变频器在带式输送机中的应用，还可以对该装置的电路起到保护作用，使其免于发生过流或短路等问题。 3.3变频技术在立井提升设备中的应用 在我国中东部的井工煤矿中，立井提升设备广泛应用，其24h不间断运转，制约着煤矿的煤炭、设备、物料、人员的提升运输，对设备可靠性和安全性要求极高，同时，由于设备的频繁开停启动及调速运转，容易引发各类故障，而且，在煤矿电力消耗中占比较大。而变频技术的发展及应用，对煤矿提升设备解决可靠性及能耗较大的问题提供了解决途径。变频技术在矿井提升机中的应用主要有两种类型，一是可控制编程控制系统；二是高压变频调速控制系统。可控制编程控制系统的使用可显著提高提升信号系统的通讯能力，使系统的抗干扰能力和可靠性得到保障，而高压变频调速控制系统则可充分发挥变频技术的优势，减少提升机的电力消耗。 3.4变频节能技术在流体负荷设备中的应用 变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境，而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液体趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗

变频节电技术的应用

变频节电技术的应用 与世界平均水平相比，我国主要工业产品的能耗要高出30%―90%；与工业发达国家相比，我国现有的产业部门的节能潜力约为目前能源消费总量的47%。如普遍推广应用变频节电技术，则全国节电量可达1110亿千瓦小时以上，折合标准煤4484万吨以上。所以变频节能势在必行，但在变频节电技术应用过程中应注意六个问题。 一、变频技术的应用 1、为节电而应用 若为节电，那么变频器所安装设备就应选择负荷变化大的，应在20%以上，另外还有就是应用于大马拉小车，设备功率因数低的负荷上，如果是负荷比较平稳，变化不大，就不必采用变频技术，可以采用其他节电技术。 2、为工艺而采用 变频技术另一主要应用就是调速，若工艺条件要求调速的可优先选用变频技术。 二、技术经济指标 按照预计或实测选择应用变频技术，在预计的节电率及负荷变化，其投资回收期在18个月之内，最长不超过2年。 三、合理选用变频器 由于变频器价格较贵，选用时一定要做详细的技术经济分析论证，对那些负荷较高且非变工况运行的设备不宜采用变频器。变频器具有较多的品牌和种类，价格相差很大。要根据工艺环节的具体要求选择性能较好、价格相对较低的品牌和种类，为此必须了解变频器的技术特性。变频器可以从不同的方面进行分类。

1、按控制方式不同可分为通用型和工程型。通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，在电机高速运转时也可满足设备恒功率的运行特性，但在低速时难以满足恒功率要求。工程型变频器在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持较好的特性实现闭环控制。在水泥厂喂料、卸料、窑转速等工艺环节，由于控制相对简单，要求不高，为降低价格、便于维护，选择通用性变频器即可。 2、按安装形式不同可分为四种，可根据受控电机功率及现场安装条件选用合适类型。一种是固定式（壁挂式），功率多在37kW以下。第二种是书本型，功率从0.2―37kW，占用空间相对较小，安装时可紧密排列。第三种是装机/装柜型，功率为45―200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为庞大，占用空间相对较大。第四种为柜型，控制功率为45―1500kW，除具备装机/装柜型特点外，与之比较占用空间更大。 3、从变频器的电压等级来看，有1AC230V，也有3AC208―230V、380―460V、500―575V、660―690V等级，应根据要求做出正确的选择。 4、从变频器的防护等级来看，有IP00的，也有IP54的，要根据现场环境情况作出相应的选择。 5、从调速范围及精度而言，变频器FC（频率控制），调速范围1：25；VC（矢量控制），调速范围1：100―1：1000；SC（伺服控制），调速范围1：4000―1：1000。 变频器选型时，应兼顾上述各点要求，根据生产现场的情况正确选择合适的形式。一要考虑变频器的安装环境要求，二要考虑企业要求的环境，三要考虑高次谐波对其他设备的启动运行有无影响。变频器的容量选择，应满足在最大工作电流时不超过变频器的过载容量（电流）。在变频器的选型时还应注意，相同设备配用的变频器的规格应尽可能统一，便于备品备件的准备，便于维修管理。选用时还要考虑生产厂家售后服务质量情况。一般的变频厂家在推销时都说其节电率在30%以上，节电率不在于变频器本身，而在于所应用的负荷上决定的，因此在设备选型上一定要征求有关专家或专业机构（节能技术服务中心）的意见，不能仅听推销人员的一家之言。变频器的选择还有国产和进口设备之分，根据我们多年的经验，三方面应引起注意：①进口变频器的价位在800―1000元/kw，国产价位在500元左右/kw； ②在应用中15kw―75kw可采用国产变频器，其余建议采用进口变频器；③进口变频器在选用的过程中也有性能和价格的比较。 四、正确安装 对于生产条件比较恶劣、粉尘较大的场合，调速机械大多安装在室外或库下等环境恶劣的地方，而操作人员一般集中在电控室。变频器是较精密的仪器设备，生产现场时常无人且

石油化工节能设备及技术进展

1前言 化石能源作为不可再生资源，其消耗一方面使人类面临能源枯竭的风险，另一方面又使人类现存的生存环境不断恶化。面对日益严峻的能源形势，不断提高能源利用效率、发展低碳经济，已成为全球关注的战略焦点。国家统计局统计资料显示， 2011年全国能源消费量达34.8×108t 标准煤[1]，国际能源署(IEA)及BP 能源榜也显示，我国已超过美国成为全球第一能源消费大国。“十二五”时期，我国工业化、城镇化进程将进一步加快，能源需求将继续快速增长。2011年，我国原油对外依存度达到 55%，石油消费增速超过了GDP 增速，给能源生产和节能减排带来巨大压力。 目前，我国总体能源利用效率为33%左右，比发达国家低约10个百分点。石油和化学工业总产值占全国规模工业总产值的12%[2]，而能源消耗量则占全国能源消耗总量的15%。2012年，我国原油进口量约为2.71×108t ，比上年增长6.8%。在国家发展改革委员会公布的千家重点耗能企业中，石油和化工企业占1/3。国家在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确提出，到“十二五”末，“单位国内生产总值能源消耗降低16%，单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%”，国家《能源发展“十二五”规划》指出，到2015年要将我国能源消费 总量控制在40×108t 标准煤，石油对外依存度要控制在61%以内[3]。既要实现国民经济增长目标，又要实现节能目标，无疑是一个十分复杂的系统工程，需要全社会共同努力。本文就化工行业节能设备及技术的发展现状和趋势进行评述。 2落实节能标准，实施节能设计2.1现行节能标准 制订标准成为国际普遍采用的节能降耗管理手段之一。通过标准，能够限定能源消耗的指标，能够将节能减排的技术成果固化并推广，能够规范节能减排的措施和方法。据不完全统计，截至目前，已有近50个国家和地区成功实施了能效标准制度[4]。标准化、尤其是强制性节能标准是石油化工行业节能的重要支撑。 当前，我国石油化工行业节能相关国家标准包括强制性和推荐性两大类。国家强制性标准由设计类、节能管理类和能耗/能效限额类标准构成，推荐性标准可大致分为设计类、管理评价类和基础类。石油化工行业节能相关国家强制性标准共计21个，其中16个涉及能耗/能效限额，3个属于节能管 石油化工节能设备及技术进展 何奎 (中国石油四川石化公司，四川彭州611900) 摘要 “十二五”时期，我国工业化、城镇化进程将进一步加快，能源需求将继续快速增长。目前，我国总体能源利用效率为 33%左右，比发达国家低约10个百分点。石油和化学工业总产值占全国规模工业总产值的12%，而能源消耗量则占全国能源消耗总量的15%，是节能减排的重点对象。2012年，我国原油进口量约为2.71×108t ，比上年增长6.8%。在国家发改委公布的千家重点耗能企业中，石油和化工企业占1/3。做好石油化工行业的节能减排工作，一是要在新装置设计时，认真落实国家相关标准，实施节能设计，从工艺和设备上实现源头节能；二是要对现有装置，通过技术改造，实施设备更新和工艺优化，使老装置达到节能标准；三是要不断开发新技术、新工艺、新材料和新设备，不断更新节能标准，尤其是强制性标准，在新的高度上实现节能减排的良性循环。 关键词 节能节能设备节能技术节能标准化工 作者简介：何奎，工程师，1997年毕业于南京工业大学化工与机械设备专业，目前主要从事化工机械设备的管理工作。 E-mail ：wliang@https://www.wendangku.net/doc/e32176382.html, SINO-GLOBAL ENERGY ·95· 第8期