好久以来,不研技术,痴心于乒乓球事业。没来工控网也很少到其它工控网站转一转,今天来了,看还有人在讨论节能的问题,于是想到自己曾做过的一点点节能改造,希望能给大家带来一些经验,减少无效工作和损失。这里只谈风机、泵类负载的改造。
一、对于调速节能改造,必须要先明确一点:调速改造虽然往往是电气人员来主导实施、作业,但其节能空间主要来自于生产工艺调节方式的变动。一般对于风机泵类负载改造,宏观来说,我们真正节下的“能”,是管路阀门上的“损耗”。所以,节能改造,生产工艺人员的参与和论证,还是至关重要的。
二、既然知道了生产工艺的重要性,那么,改造前,我们就一定和生产工艺人员要一些数据,来辅助论证。要哪些数据和依据呢?
下面的数据包括电气和运行工艺数据,都要一一罗列研究。
1、确保实际正常生产时,风机、泵进口或出口管路上的阀门(复杂系统的中间部位阀门不在这里讨论)没有开到最大,并且,生产质量、产量已经能够满足。
这里多余地再解释一下:流体管路系统如同电气行业中的电阻,同样电压源下,电阻越大,电流越小,电源最终作用到用电器的功率会越小。泵、风机如同那电压源,管路输送装置是电阻(管越细、阻碍越多,管阻越大),最终用气用流体的地方要的是流量,管阻越大,管路上损失的风压(流体压力)越大,最终流量越小,越不能满足生产要求。
如果阀门已经开到最大,在管路不做其它改造、清理的情况下,那么,管阻就已经不可能降低,工艺上没有改造节能的空间,也就没有电气变频改造节能的必要。
2、在上述阀门有较大调节空间的情况下,试着开大阀门,观察最终流量是否有提高,电机负荷是否有增加。
在实际改造过程中,我们往往发现,有些阀门从70%开到100%,电机负荷、最终流量几乎都没有改变。有几种可能:阀门损坏不可调节;管路本身设计较细或者管路阻塞,阀门的开启已经无法改变整个管阻;管路中有其它阀门或部件,对整体管阻起决定性作用。等等
在这种情况下,如果不搞清楚阀门开大不能改变负荷、流量的根本原因所在,可以肯定调速节能改造也是不会成功的。
3、有人说,改造前,需要调查电机是否满负荷,如果满负荷,就不能做调速节能改造。上面两条节能的基本理论依据上看,负荷并不能作为节能改造可行性的决定性依据。因为,如果管损很大,并且可以通过调节阀门大幅降低,如果降低电机速度、开启阀门,电机负荷有可能低下来变成中等负荷。这种情况在我们实践中也常有遇到。当然,如果电机负荷较大,我们对节能空间的预算需要较为准确,否则电气选型会稍有难度。
4、有时候,风机压力、泵扬程,对生产非常重要。而我们调速节能改造后,风机、泵的扬程,宏观上都会随着速度改变而急剧改变。工程近似理论上认为,扬程的变化,与速度的平方成正比。
有些生产系统,观测的是流量,而有些系统是压力,在我的经验中,以压力为生产工艺参考的较多。在对压力、扬程比较敏感的工艺场合,调速改造要非常慎重。
我们改造水泥行业的循环风机,就有失败的例子,循环风机要抽掉一些比重较大的颗粒(工艺细节我不够清楚),如果降速、风压不够,就抽不出去,要给生产带来负面影响。我也看到铁选矿行业中,有给尾矿泵做改造的失败例子,改了半天,尾矿一旦粒度、比重较大,就打不上去,只好把变频开大来满足生产,而一旦开大,还谈何节能?
在这一要点上,我的经验还不够多。理论上,独立风机、泵的压力较容易计算来确定,但在较复杂的生产系统中,有些风机、泵处于中间环节,进、出口都有其它流体系统的参与,这时候有必要找流体专业人员结合工艺人员,对系统压力、流量,对风机、泵扬程,对管路粗细,对产品质量、产量,进行综合分析。
三、有些工艺场合,节能空间是肯定会有的,但未必很大。对于投入较多几十几百万的较大项目,其节能改造的投资投资回报分析(经济可行性论证),可能是更重要、更困难的一个环节——本质上,就是节电率的预算。我曾在这个问题上找资料翻理论,再结合实践,着实下了一番功夫。对于大项目,我们的原则是慎重,往往用几种节电率的评估预算方式进行核算,取节电率最小的来做结果,以求项目的稳妥。
我曾阅读过早期多个国内外知名变频厂家(在这里就不提名字了)的节电计算方法,感到它们主要都是为促进项目协议的达成而作,技术分析多为理想状态,多有突出节电空间的主观倾向,分析问题似不够全面(倒是把补偿的效果、电缆的线损算得很细,呵呵)。
如果大家感兴趣,有机会也许俺会把自己经过的几个节电计算方法分享给大家。今天端午,就先到这里