1变频调速节能原理
从流体力学的原理得知，使用鼠笼型感应电机驱动的风机，轴功率P与风量Q，风压H的关系为
可见风量Q和电动机的转速N是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。所以当需要80%的额定风量时，通过调节电机的转速至额定转速的80%，即调节频率到40Hz即可，这时所需功率将为原来的51.2。
轴功率P与风量Q，风压H的关系如图1所示，从风机的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。
当所需风量从Q1减小到Q2时，如果采用调节门的办法，管网阻力将会增加，管网特性曲线上移，系统的运行工况点从A点变到新的运行工况点B点运行，所需轴功率P2与面积H2×Q2成正比；如果采用调速控制方式，风机转速由n1 下降到n2，其管网特性并不发生改变，但风机的特性曲线将下移，因此其运行工况点由A点移至c点。此时所需轴功率P3与面积HB×Q2：成正比。从理论上分析，所节约的轴功率Delt（P）与H2HBCB的面积成正比。
考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践的统计，风机类通过调速控制可节能30％～60％左右。
2项目改造的意义
我厂3#发电机组装机容量为125 MW，3#炉送风机两台双侧布置，目前风量调节由人工调节档板来实现，没有考虑到能源节约，而实际工况，在冬季满负荷时，档板开度通常在40％～50％之间（平均45％），夏季档板开度通常在60％～70％之间（平均63％），运行电流在76～80A之问，在档板节流上造成相当大的能源浪费，所需风量有35％～55％节余，节能空间很大，为此节能降耗的工作开展具有重要意义。
此外，3#炉送风机电机容量偏大，设计院的选型设计为800kW，但设备采购时不知为何变为l 000kw。而且3#机组长期负荷是110Mw左右运行，送风机电机容量富裕量过大，改造十分必要，决定上该项目，于是我厂通过多方考察论证后，作出抉择，去年就购置了广州智光公司两套型号zINvERT—6H1000/06YA的高压变频装置，并且于今年元月份趁3#机组小修的机会投入运行，运行效果良好。
3变频改造后实际节能效果
通过两个多月的运行，节能效果十分显著，厂用电率大幅度下降，煤耗降低。为了搞清究竟能节省少电能，对此，我厂生技科组织人员于2006年228日进行工频与变频两种状况试验。试验时，锅炉运行参比条件基本相同，在负荷为125 MW、113 MW100 MW、90 MW进行能耗对比测试，为了减少测试带来的误差，每种负荷情况下测量四次，取平均值，测试所用仪器为DK——45C三相多功能现场校验仪（j精度：0.l级）。测试的数据如附表所示。
3．1数据分析
从送风机变频运行实测功率与工频运行实测功率对照表中可以看出，在机组负荷运行在125 MW时，A侧送风机变频在变频状态下4次测得的平均功率为552.825 kW，A侧送风机变频在工频状态下4次测得的平均功率为744．66kW，故平均节能值为工频与变频状态下功率之差为191835 kW，同理B侧节能值为209.115 kW，因此A、B两侧送风机在机组负荷为125MW条件下的平均节能值为200.475 kW，节能效果为26.83％。同理，负荷在113MW、100 MW、90 MW时平均节能值分别为225.678 kW、255838 kW、296.925 kW，相应的平均节能率为34.48％、35.70％、43.04％。
3．2节能计算
运行时间按照全年运行7200 h，根据负荷曲线，假设运行的概率为5％的时间运行在90MW，15％的时间运行在125MW，55％的时间运行在113MW，25%的时间运行在1OO MW。
直接经济效益分析
1）根据以上条件计算，平均一台风机按照上述工况在工频与变频情况下节约电量为
△W=200.475×7200×15％+225.678×7200×
55％+255.838×7.200×25％+296.925×7 200×5％
=216 513+893 692.8+460 508.4+106 893
=1677 606.8kW•h
2）增加上网电价收入=年节约量×上网电价（注明：我厂3#机组上网电价0．36 248元/KW•h
=1677 606.8 kW•h×0．36 248元/kW•h
=608 098.91元
=60.81万元
从试验情况来看，变频装置节能效果比较显著，在锅炉运行参比条件相同情况下，#3机组负荷运行范围为90 MW到125 MW时，单台变频装置平均节能的效果为200.475～296.925 kW之间，平均节能率波动范围为26.83％～43.04％。
氧量对节能效果有一定的影响，在满足锅炉备工况风量的前提下，氧量调得越低，节能效果越大，但增加不多。故实际运行时节能效果将比试验时偏高一些，但幅度不大。
大气压力、真空度对节能效果也有一定影响，试验期间，大气压力平均值为100.9 kPa，空气密度较夏天大，故正常运行时的送风机出力较试验时偏大，实际节能效果较试验偏低。试验期间，真空为-96kPa，夏天时运行真空为-91 kPa，带相同负荷时锅炉出力增大，送风机节能效果降低。由于气候原因，实际节能效果稍低于试验工况。
由于采用变频调速后，风机经常工作在低转速下，因而大大减小了风机叶轮的磨损，减少了风机振动和轴承的磨损。延长了风机的大修周期，节省了检修费用和时间。
同时由于工作时间不用调节风门，避免了原来调节风门时易发生的揣振现象对设备造成的损害。变频调速系统可作为软起动器，从而避免了直接起动时对电机的影响。
4结束语
高压变频装置由于其节能效果明显，特别是在低负荷时更为显著，采用变频调速后，实现了电机的软起动，延长电机寿命，送风机挡板全开，也减少了风道的振动与磨损。良好的节能效果，会愈来愈为电力系统所应用，具有良好的使用价值，对建设节约型社会具有重要的意义。
