變頻器在造紙廠的節(jié)能改造 采用變頻器能提高紙機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益。 造紙機(jī)附屬裝備的變頻器運(yùn)用分析 造紙機(jī)的輔助舉措措施包括以下幾個(gè)系統(tǒng):供漿系統(tǒng)、白水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、化學(xué)品制備及傳送系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。為了使造紙性能夠接連平衡地運(yùn)轉(zhuǎn),它的輔助舉措措施能力,一般應(yīng)跨越造紙機(jī)的最年夜生產(chǎn)能力的15%~30%。 該處運(yùn)用還沒有引發(fā)足夠重視,這也是提高變頻器份額的最有用手段和方式。
1、供漿系統(tǒng)的變頻器運(yùn)用 供漿系統(tǒng)必需知足下列幾個(gè)條件:
(1) 向造紙機(jī)輸送的漿料要穩(wěn)定,誤差不能跨越±5%;
(2) 漿料的配比和濃度要穩(wěn)定平均;
(3) 貯備一定的漿料量,使供漿能力可以調(diào)理,以順應(yīng)造紙機(jī)車速和品種的改變;
(4) 對(duì)漿料進(jìn)行凈化精選; (5) 處置造紙機(jī)各部門損紙。
凡是情況下,供漿系統(tǒng)由供漿管路的漿泵、沖漿泵和凈化舉措措施的壓力篩、除渣器組成,要告竣以上五點(diǎn)目的,最主要就是要對(duì)漿泵和沖漿泵從全速運(yùn)行改造為速度可調(diào)理的變頻運(yùn)行,最終知足供漿自動(dòng)化。 以沖漿泵為例來說明變頻器的速度控制流程:該變頻控制宜采用雙閉環(huán)系統(tǒng)的速度控制方式,外環(huán)是速度閉環(huán),內(nèi)環(huán)是電流或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。沖漿泵速度的設(shè)定值一方面是由漿速和網(wǎng)速比變化而獲得,另外一方面是來自于流漿箱的壓力控制器。前者是主調(diào),后者是微調(diào)。紙機(jī)的漿速和網(wǎng)速比基本上是恒定的,是以紙機(jī)的網(wǎng)速一旦變化,沖漿泵的轉(zhuǎn)速也追隨變化;為了提高速度調(diào)理器的切確性和反映流漿箱的現(xiàn)實(shí)工藝進(jìn)程,凡是還需取流漿箱的壓力PID控制輸出值的±5%的變化來作為沖漿泵附加的速度設(shè)定值。速度的現(xiàn)實(shí)值取自傳動(dòng)機(jī)電的現(xiàn)實(shí)速度采樣,可經(jīng)由過程旋轉(zhuǎn)測(cè)速機(jī)電或光電旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測(cè)裝配獲取。電流的設(shè)定值取自速度環(huán)的輸出旌旗燈號(hào),電流的現(xiàn)實(shí)值取自各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的交流變頻器輸出端電流互感器的丈量值。是以對(duì)于沖漿泵的變頻調(diào)速而言,需要對(duì)其進(jìn)行PID控制,需準(zhǔn)確選擇速度反饋方式和PID的各類參數(shù)。領(lǐng)會(huì)這一點(diǎn),對(duì)選擇變頻器的型號(hào)很是重要。
2、壓縮空氣系統(tǒng)的變頻器運(yùn)用 壓縮空氣經(jīng)常使用于造紙機(jī)網(wǎng)部與壓榨部的氣動(dòng)加壓升降裝配、網(wǎng)毯的校正裝配、氣墊式流漿箱、引紙裝備、涂布?xì)獾逗透黝悮鈩?dòng)儀表和調(diào)理裝配等處。 壓縮空氣系統(tǒng)中,主要裝備有空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、減壓閥、空氣過濾器、汽水份離器及平安閥等,造紙機(jī)上凡是壓力需要為5~6BAR左右。在年夜大都紙廠中,都經(jīng)由過程2臺(tái)以上的空壓機(jī)并列運(yùn)行,然后經(jīng)由過程儲(chǔ)氣罐來連結(jié)壓力恒定。 由于壓縮機(jī)功率較年夜且控制壓力一般都經(jīng)由過程加載或卸載來調(diào)理,電念頭始終處于全速運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)踐講明該控制方式耗能龐大,浪費(fèi)嚴(yán)重。所以今朝都已趨向于采用由一臺(tái)變頻器控制、多臺(tái)直接工頻運(yùn)行的方式來控制壓縮機(jī)組,并組成壓力閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)。
3、化學(xué)品制備及傳送系統(tǒng)的變頻器運(yùn)用 由于在脫墨、制漿、涂布、施膠等部位要用到年夜量的化學(xué)品,其使用的量與紙機(jī)多傳動(dòng)的速度成正比,所以在化學(xué)品的傳送系統(tǒng)(如泵)必需采用無級(jí)交流調(diào)速系統(tǒng),其首選為變頻器。主要是基于該化學(xué)品泵的功率較小,一般都在0.4kW~5.5kW之間,而這一功率段的變頻器的性能價(jià)格比已屬于最優(yōu),多年前還在普遍使用的電磁調(diào)速和無級(jí)調(diào)速齒輪泵都已面臨淘汰。憑據(jù)最新市場(chǎng)統(tǒng)計(jì),中等品牌的最低功率變頻器已跌至千元/kW以下。 在化學(xué)品制備中要用到年夜量的研磨裝備,如球磨、膠體磨、砂磨、高切變渙散攪拌器等,他們最年夜的特點(diǎn)就是高功率、高耗能、使用情況惡劣。今朝已有廠家在研磨裝備上采用變頻器取得了優(yōu)秀的效果。 以砂磨機(jī)為例,其工作原理是將待研磨的涂料經(jīng)送料泵輸進(jìn)筒體后,在高速旋轉(zhuǎn)的渙散盤帶動(dòng)下,遭到研磨介質(zhì)的強(qiáng)烈撞擊、研磨而被渙散夾雜到溶劑中,制成及格的涂料,然后經(jīng)頂篩過濾流出。該裝備的主機(jī)電為200kW,在未使用變頻器之前,凡是是在啟動(dòng)前期,采用點(diǎn)動(dòng)方式屢次(3次以上)重復(fù)以使涂料與研磨介質(zhì)夾雜平均;針對(duì)分歧的涂料,有時(shí)需要分歧的工藝轉(zhuǎn)速,但現(xiàn)實(shí)上只能滿速運(yùn)行;沒法掌握進(jìn)料量,來保證主機(jī)電不外載;耗能很是嚴(yán)重。而使用200kW變頻器就很好地解決了以上問題,可以利便地設(shè)置點(diǎn)動(dòng)速度和慢速運(yùn)行時(shí)間,確保涂料與介質(zhì)夾雜到達(dá)最平均;可以在線無級(jí)調(diào)速,分歧品種使用分歧的研磨速度;進(jìn)料量只要從機(jī)電的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行電流就能夠來控制進(jìn)料量,且有過載預(yù)告警功能和免跳閘功能;節(jié)能率,一般可達(dá)20%以上;下降了齒輪箱的消耗,避免了工頻啟動(dòng)對(duì)齒輪箱的沖擊;由于啟動(dòng)時(shí),電流平緩,避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊,提高了電網(wǎng)的平安運(yùn)行。今朝在山東、黑龍江、海南等地的造紙企業(yè)已有了小批量運(yùn)用。
4、烘干部透風(fēng)系統(tǒng)的變頻器運(yùn)用 在烘干部,紙頁(yè)中蒸發(fā)出來的所有水汽被空氣吸收后,必需經(jīng)由過程強(qiáng)制透風(fēng)不竭地從造紙車間破除。烘干部透風(fēng)優(yōu)秀與否,直接影響到紙頁(yè)中水份的蒸發(fā)速度和整個(gè)烘干進(jìn)程的經(jīng)濟(jì)性;透風(fēng)優(yōu)秀,可下降空氣中的蒸汽飽和度,從而減低烘缸蒸汽的消耗量,提高烘干速度。 破除烘干部蒸發(fā)水量所必需的空氣量,與進(jìn)進(jìn)和排出的空氣溫度和濕度有關(guān),也與采用的透風(fēng)系統(tǒng)、天氣條件和季節(jié)有關(guān)。凡是,在現(xiàn)代紙機(jī)中采用強(qiáng)制的空氣輪回以求高效,用進(jìn)氣鼓風(fēng)機(jī)將加熱到80度左右的干燥空氣送進(jìn)烘干手下層,使在烘缸之間吸附熱汽形成向上的氣流,然后經(jīng)由過程排氣抽風(fēng)機(jī)將聚集在氣罩中的濕熱空氣抽出室外(最后收受接管余熱)。在高速紙機(jī)中,由于烘缸數(shù)目的增多,凡是都分成幾段的鼓風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)組。采用變頻器以后,可以憑據(jù)透風(fēng)空氣量的專家計(jì)較公式,隨時(shí)調(diào)理進(jìn)氣量(鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)和排氣量(排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速),而無須采用傳統(tǒng)的風(fēng)門控制,進(jìn)一步下降能耗,下降風(fēng)機(jī)的噪音,提高機(jī)械壽命。
5、水系統(tǒng)的變頻器運(yùn)用 紙機(jī)是個(gè)耗水年夜戶,包括白水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、密封水系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、清水系統(tǒng)等,凡是情況下都需要用到管網(wǎng)恒壓力供水,但傳統(tǒng)的控壓都是經(jīng)由過程旁路和調(diào)理閥來進(jìn)行,很少用到變頻器??墒怯捎谥袊?guó)國(guó)內(nèi)水資本的普遍缺少,而變頻器的運(yùn)用將可以節(jié)水10%和節(jié)能30%,必然會(huì)下降紙廠的日常運(yùn)行成本。 變頻器使用在水系統(tǒng)上凡是有二種模式:即變頻固定方式、變頻輪回方式。 (1) 變頻固定方式 變頻器變頻輸出固定控制一臺(tái)泵而其余各泵由工頻電網(wǎng)直接供電,它們的啟停旌旗燈號(hào)由PLC進(jìn)行邏輯控制;
(2) 變頻輪回方式 變頻器依照一定順序輪流驅(qū)動(dòng)各泵運(yùn)行。變頻器能憑據(jù)壓力閉環(huán)控制要求自動(dòng)肯定運(yùn)行泵臺(tái)數(shù)(在設(shè)定范圍內(nèi)),統(tǒng)一時(shí)刻只有一臺(tái)泵由變頻驅(qū)動(dòng)。當(dāng)變頻器驅(qū)動(dòng)的泵運(yùn)行到設(shè)定的上限頻率而需要增加泵時(shí),變頻器將該泵切換到工頻運(yùn)行,同時(shí)驅(qū)動(dòng)另外一臺(tái)泵變頻運(yùn)行。