風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載多是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型，實(shí)際應(yīng)用中大部分時(shí)間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài)，由于交流電機(jī)調(diào)速很困難。常用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時(shí)間，來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，同時(shí)大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢必造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)的電流沖擊。采用變頻器直接控制風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法，當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的80%運(yùn)行時(shí)，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%）3，即51.2%，去除機(jī)械損耗電機(jī)銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進(jìn)一步提高。由于變頻器可實(shí)現(xiàn)大的電動(dòng)機(jī)的軟停、軟起，避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，減少電動(dòng)機(jī)故障率，延長使用壽命，同時(shí)也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達(dá)到節(jié)能目的推廣使用變頻器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。
閥門特性及變頻調(diào)速節(jié)能原理
閥門的開啟角度與管網(wǎng)壓力，流量的關(guān)系示意圖如圖當(dāng)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速n0運(yùn)行，閥門角度以a0（全開），a，a1變化時(shí)管道壓力與流量只必須減小閥門開度到a1，能是沿A，B，C，點(diǎn)變化。即必須減小閥門開度到a1，這使得閥前壓力由原來的P0提高到Pq，實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制后，閥后壓力由原來的P0降到Ph。閥前閥后存在一個(gè)較大的壓差△P=Pq-Ph。
如果讓閥門全開（開度為a0），采用變頻調(diào)速，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速至n1，且流量等于Q1，壓力等于Ph，那么在工藝上則與閥門調(diào)節(jié)一樣，達(dá)到燃燒控制的要求。而在電機(jī)的功耗上則大不一樣。風(fēng)機(jī)水泵的軸功率與流量和揚(yáng)程或壓力的成績成正比。在流量為Q1，用閥門節(jié)流時(shí)，令電動(dòng)機(jī)的功率為Nf=KPhQ1。用變頻調(diào)速比閥門節(jié)流節(jié)省的電能為：
Nj-Nf=K（Pq-Ph）Q1=Q1△P。
由圖可見，流量越低，閥門前后以來差越大，也就是說用變頻調(diào)速在流量小，轉(zhuǎn)速低時(shí)，節(jié)能效果更好。
目前絕大多數(shù)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)都是通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板實(shí)現(xiàn)的，這種風(fēng)量調(diào)節(jié)方式不但使風(fēng)機(jī)的效率降低，也使很多能量白白消耗在擋板上。為了節(jié)約電能，提高鍋爐燃燒控制水平，增加經(jīng)濟(jì)效益，采用變頻調(diào)速系統(tǒng)取代低效高能耗的風(fēng)門擋板，已成為各鍋爐使用單位節(jié)能改造的重點(diǎn)。
節(jié)能效果計(jì)算示例
一、鍋爐現(xiàn)有鼓風(fēng)機(jī)一臺(tái)，配用160kw電機(jī)，。風(fēng)量在80%—30%之間變化，，設(shè)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qn空載損耗為0.1(Y0≈cosnt)每天總供風(fēng)量為60%Qn則全速Pp=(160－160×0.1)kw=144kw
1、變頻時(shí)：每天只需功率： P m 2=(16+(60%)³×144)kw=47kw
節(jié)約的功率：Pj=(144－47)kw=97kw
2、如果電費(fèi)按0.6元/kw小時(shí)計(jì)算，每年節(jié)約的電費(fèi)：
97kw×24h×365×0.6元/kwh=509832元=51萬元
耳、鍋爐現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)一臺(tái)，配用185kw電機(jī)，。風(fēng)量在90%—70%之間變化，，設(shè)電機(jī)全速供水量為Qn空載損耗為0.1(Y0≈cosnt)每天總供風(fēng)量為80%Qn則全速Pp=(185－185×0.1)kw=166.5kw
1、變頻時(shí)：每天只需功率： P m 2=(18.5+(80%)³×166.5)kw=103.748kw
節(jié)約的功率： Pj=(166.5－103.748)kw=63kw
2、如果電費(fèi)按0.6元/kw小時(shí)計(jì)算、每年節(jié)約的電費(fèi)：
63kw×24h×365×0.6元/kwh=331128元=33萬元
三、每年總節(jié)約的電費(fèi)：51＋33=84萬元
由以上估算情況可知，半年內(nèi)輕易可收回
使用變頻器控制鍋爐，工作穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)，需要提高對鍋爐的監(jiān)控品質(zhì)，提高平均熱效率，節(jié)省能源和減少污染，減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高鍋爐的科學(xué)管理水平?？梢垣@得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
