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变频调速系统的节电潜力
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石油化工生产过程中，流量、液面、压力等工艺参数常随工况的改变而改变。随着市场经济的深入，以销定产，加工方案变化频繁，工况的改变就更加多了。常规的采用控制阀门或挡板开度的方法来改变流量、液面等参数实际上是人为的增减阻力的方法实现调节。能量大量损失在阀门或档板的阻力上。
变频调速装置可高效率、精确地调节交流电动机的转速，使得流量、压力、液面等工艺参数的控制由低效的阀门、档板的节流控制跃变为高效的转速控制，从而节省大量的能耗。
采用调速控制流量所节省的功率由两部分组成，一是阀门在二种不同压头下损失功率的减少值，二是不同压头引起的泵损失功率之差值。调速控制流量时泵的功率大幅度下降，电机本身消耗的功率和调速的方法有关，由于变频调速是一种高效调速方法，它与滑差调速、液力耦合器调速不同，它没有滑差损耗，本身固有的损耗极低，因此在各种速度下变频器输入功率都近似等于电机的轴功率。
对于泵类、风机类负载，流量与转速成正比，电机的轴功率是与转速的立方成正比。因此， 采用变频调速不同流量时消耗的功率为：
P变=n3Ped=Q3Ped
若采用阀门控流量，电机在额定转速下定速运转，在不同流量时电机消耗的功率为：
P阀=（0.4+0.6Q）Ped
1、2式中Ped为阀门全开电机以额定转速运行时消耗的功率，Q为流量的相对值。从1和2可以看出，当流量Q变为额定流量的50%时，采用变频调速时消耗功率为0.125Ped，采用阀门控制流量消耗功率为0.7Ped。节电率为（0.7Ped-0.125Ped）/0.7Ped=82.1%，节电效果非常好。
石化企业中大量使用的泵和风机调速节能的多少与具体工况有关，很难给出一个确切的数字。但我们可以通过估算看出它的节电潜力是很大的。图一为离心式泵的流量与电机轴功率的关系曲线。
图一泵的流量与电机轴功率的关系曲线
从图一可以看出不同流量时节电率不一样。流量越小节电的比例越大。若流量的调节范围为（0.5-1）Q，在这个范围内各种流量的运行时间均等，则通过积分可以算出调速调节所省功率的平均值ΔP为：
式3 Pe为电机额定转速下的功率，Q为流量。
即所节省的功率可达额定功率的40%，节能潜力是很大的。当然对某台机泵来说，节能多少还与运行时间的多少，调节流量与不调节流量的时间比，以及流量调节范围的大小有关。
实际上石化企业中采用调速节电量往往高于此数。因为由于种种原因现场机泵往往偏大，即使在最大处理量时阀门也不是全开，仍有相当大的阻力损耗，采用变频调速在此时也能节能。
(编辑：贺芳) |
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