如何实现空气压缩机变频节能改造

2019-05-13

某工厂原有132kW空压机5台,65kW空压机1台,空气压力调节范围较大,压力不稳定,且不在用气高峰时,有一台空压机在空转,耗能较大。由于该厂生产主要集中在白天,而晚上用气量很小,到晚上就出现严重的“大马拉小车”的现象了,空载时间较长,造成巨大的能源浪费。经过反复的技术研讨,决定对该厂空压站的2台132kW空压机进行变频节能改造。

一、变频改造方案设计要求

(1)根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,空压机变频改造后系统应满足以下几项要求

(2)主电动机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,压力波动范围不超过0.02MPa;

(3)系统应具有变频和工频两套控制回路,确保变频出现异常跳保护时,不影响生产;

(4)在用电气量小的情况下,变频器处于低频运行时,应保障电动机绕组温度和电动机的噪声不超过允许范围。

二、空压机变频改造的注意事项

(1)空压机是大转动惯量负载,这种启动特点很容易引起V/F控制方式的变频器在启动时出现跳过流保护的情况,应选用具有高启动转矩的无速度传感器矢量变频器,保证能实现恒压供气的连续性,又保证设备可靠稳定的运行。

(2)空压机不允许长时间低频运行,当空压机的转速过低时,一方面将使空压机的工作稳定性变差,另一方面也使缸体的润滑变差,会加快磨损,所以工作的下限频率应不低于20Hz。

(3)为了有效滤除变频器输出电流中的高次谐波分量,减小因高次谐波产生的电磁干扰,建议选用输出交流电抗器,还可以减小电动机运行噪声和温升,提高电动机的稳定性。

三、空气压缩机的变频运行

变频器从低频启动压缩机,由于启动加速时间可以调整,从而减少启动时对压缩机的电气部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。此外,变频控制能够减少机组启动时电流的波动,这一波动电流会影响电网和其他设备的用电,变频器能够有效地将启动电流的峰值减少到低程度。

132kW的空压机主电动机额定电流是250A,装变频器之前,空压机加载时的运行电流是240A,卸载时的运行电流是150A,而装变频器后的加载电流是200A,卸载时的电流是26A,据统计,其节电率可达25%-35%。另外,变频器还具有一系列的保护功能,例如过载、过流、过压、缺相等保护功能。