風(fēng)機(jī)的調(diào)速節(jié)能效果計(jì)算比較簡(jiǎn)單，由于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一般不存在反壓，所以風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行時(shí)消耗的電功率可以直接用比例定律求得。注意使用的工頻運(yùn)行電功率應(yīng)為采用風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的電功率，而不是電動(dòng)機(jī)的額定電功率。而轉(zhuǎn)速也應(yīng)為中心調(diào)節(jié)頻率（轉(zhuǎn)速），而不是最低（頻率）轉(zhuǎn)速。

關(guān)鍵的是要根據(jù)風(fēng)門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)測(cè)算出準(zhǔn)確的風(fēng)量數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確算出節(jié)電率來(lái)。最準(zhǔn)確的是根據(jù)各種工況下的風(fēng)量、風(fēng)壓和電動(dòng)機(jī)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；其次是根據(jù)風(fēng)機(jī)的特性曲線以及風(fēng)門(mén)開(kāi)度和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，風(fēng)門(mén)開(kāi)度決定節(jié)電率，而電動(dòng)機(jī)電流的大小則決定節(jié)電量；最后就只能根據(jù)風(fēng)門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)用查表法和函數(shù)逼近法算出風(fēng)量來(lái)，然后根據(jù)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比進(jìn)行計(jì)算了。不論用哪種方法計(jì)算，風(fēng)門(mén)開(kāi)度的準(zhǔn)確性都是致關(guān)重要的！其次就是風(fēng)量的計(jì)算尤為關(guān)鍵，它對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響可謂是：“失之毫厘，差以千里”！例如在表4中，開(kāi)平方法和查表法相比，在45^O（50％）風(fēng)門(mén)開(kāi)度時(shí)，其風(fēng)量的數(shù)值相差11％！算出的節(jié)電率分別為45.9％和16.5％，相差29.4％！而函數(shù)法和查表法相比，在40^O（44.4％）風(fēng)門(mén)開(kāi)度時(shí)，其風(fēng)量的數(shù)值相差12.4％！算出的節(jié)電率分別為57.4％和27.7％，相差29.7％！當(dāng)然這是最大誤差，但是對(duì)于節(jié)電率來(lái)說(shuō)，就是相差3％～5％都是非常敏感的，更別說(shuō)是30％了！對(duì)節(jié)電量和節(jié)約電費(fèi)以及投資回報(bào)來(lái)講，則更是有天壤之別了。所以說(shuō)“失之毫厘，差以千里”是一點(diǎn)也不過(guò)分的。

例4 某電站鍋爐為75t/h循環(huán)流化床鍋爐，其送風(fēng)機(jī)（一次風(fēng)機(jī)）為離心式風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)裕量較大，在滿負(fù)荷時(shí)入口風(fēng)門(mén)開(kāi)度僅為70％（出口風(fēng)門(mén)全開(kāi)），每天運(yùn)行時(shí)間為8h；80％負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為55％，每天運(yùn)行時(shí)間為10h；60％負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為45％（低于44％開(kāi)度時(shí)風(fēng)壓報(bào)警），每天運(yùn)行時(shí)間為6h。試計(jì)算變頻調(diào)速節(jié)能改造后的節(jié)能效果。

風(fēng)機(jī)參數(shù)：額定風(fēng)壓：22000Pa，運(yùn)行風(fēng)壓：≥10000Pa，≤10000Pa報(bào)警；

額定風(fēng)量：66000m³/h，滿負(fù)荷運(yùn)行風(fēng)量：55000m³/h。

電動(dòng)機(jī)參數(shù)：額定功率：560kW,        額定電壓：6000V；

額定電流：65.4A,        滿負(fù)荷運(yùn)行電流：42A；

額定轉(zhuǎn)速：1486r/min 。    功率因數(shù)：0.85；

額定效率：95％。

    解：首先確定調(diào)速范圍，風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，風(fēng)門(mén)全開(kāi)，全速運(yùn)行時(shí)輸出額定風(fēng)壓22000Pa，根據(jù)比例定律，為保證最低風(fēng)壓10000Pa時(shí)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的67.49％，為了留有風(fēng)壓裕量，最低轉(zhuǎn)速取額定轉(zhuǎn)速的70％（1036 r/min），

變頻器的最低輸出頻率為35Hz。

(a)滿負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為70％，由表1可查得風(fēng)量約為90％，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在90％轉(zhuǎn)速下（45Hz）運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為17820Pa，滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的80％。

風(fēng)機(jī)在滿負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為42A，電動(dòng)機(jī)的功率為：

Pd=1.732×6000×42×0.85= 371kW；

當(dāng)風(fēng)機(jī)在94％轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：

Pb=371kW/0.80×0.90³/0.96=352kW，

節(jié)省電功率：ΔP=Pd－Pb=371kW－352kW=19kW

節(jié)電率為：ΔP/Pd=5.12％。

(b)80％負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為55％，由表1可查出風(fēng)量約為83％，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在83％轉(zhuǎn)速（41.5Hz）下運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為15150Pa，滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的73％。

風(fēng)機(jī)在80％負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為40A，電動(dòng)機(jī)的功率為：

Pd=1.732×6000×40×0.85=353kW；

當(dāng)風(fēng)機(jī)在87％轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：

Pb=353kW/0.73×0.83³/0.96=288kW；

節(jié)省電功率：ΔP=Pd－Pb=353kW－288kW=65kW；

節(jié)電率為：65kW/353kW=18.4％。

(c)60％負(fù)荷時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為45％，由表1可查出風(fēng)量約為77％，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在77％轉(zhuǎn)速（38.5Hz）下運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為13000Pa，滿足最低風(fēng)壓要求。由表5可查得此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的68％。

風(fēng)機(jī)在60％負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為38A，電動(dòng)機(jī)的功率為：

Pd=1.732×6000×38×0.85=335.6kW；

當(dāng)風(fēng)機(jī)在83％轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：

Pb=335.6kW/0.68×0.77³/0.96=234.7kW；

節(jié)省電功率：ΔP=Pd－Pb=335.6kW－234.7kW=100.9kW；

節(jié)電率為：100.9kW/335.6kW=30.06％。

日節(jié)電量為：（19kW×8h＋65kW×10h＋100.9kW×6h）=1407.4kW.h。

年節(jié)電量為：1407.4kW.h×330天=46.44萬(wàn)kW.h。

 

徐甫榮（1946-）男 1970年畢業(yè)于西安交通大學(xué)電機(jī)工程系發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，后在西安電子科技大學(xué)攻讀碩士研究生。畢業(yè)后國(guó)家電力公司熱工研究院自動(dòng)化所工作，任總工程師，教授級(jí)高工，現(xiàn)為深圳市科陸變頻器公司工程技術(shù)總監(jiān)，享受?chē)?guó)家特殊津貼的專(zhuān)家。主要從事火電廠熱工自動(dòng)化和交直流電機(jī)調(diào)速拖動(dòng)及節(jié)能技術(shù)的研究工作，在國(guó)內(nèi)外各類(lèi)學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文五十余篇，專(zhuān)著“高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐”等兩本。