引言

3000T/d水泥生產(chǎn)線為了滿足生產(chǎn)需要壓力在0.50MP左右，所以一個基站配備4臺空壓機，總共2個基站，但是由于袋式收塵器的工作及空氣炮的應用，空壓機壓力波動大，空壓機在滿負荷狀態(tài)下長時間運行的時壓力在0.65MP左右壓力頗高。空壓機采用星三角起動設備時的沖擊大，雖然是降壓啟動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設備的運行安全，而且大多數(shù)是連續(xù)運行，由于一般空氣壓縮機的拖動電機本身不能調速，因此就不能直接使用壓力或流量的變動來實現(xiàn)降速調節(jié)輸出功率的匹配，電機不允許頻繁啟動，導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行，電能浪費巨大。空壓機設定自動卸載和加載導致整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力延長壓縮機的使用壽命。

為了提高設備利用率，滿足廠區(qū)生產(chǎn)需要將原有星三角啟動空壓機1臺改為變頻器啟動，其他三臺空壓機保留原有的星三角降壓啟動柜，變頻器同時控制其他幾臺設備的啟動，當啟動完成后切換至工頻運行。恒壓控制系統(tǒng)，所需壓力值可由變頻器面板直接操作，現(xiàn)場壓力由變送器來檢測,反饋到變頻器，變頻器通過內置PID進行比較計算，從而調節(jié)其輸出頻率，達到空壓機恒壓供氣的要求。此次設計改造：一個空壓機站設計理念，總共4臺空壓機一臺空壓機改為變頻器控制，其他三臺由控制系統(tǒng)啟停，當設備壓力超過PID設定值由變頻器調速，最低輸出HZ設定為30HZ，當變頻器降負荷至30HZ，任不能滿足時，系統(tǒng)停工頻空壓機，變頻器增速調整壓力至設定值。當系統(tǒng)壓力低于設定值，變頻器電機不能滿足時啟動工頻電機達到設定值這樣一個設計。

設備改造完成后設備運行情況：

1.壓力波動0.05MP時候變頻電機加載時間慢，其中1臺工頻電機頻繁啟動，造成電機接觸器損壞，空壓機故障停機。

2.改造成變頻器控制的空壓機出現(xiàn)故障跳停時，整個系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，工頻電機全部停機，造成系統(tǒng)壓力缺失，需要人工去開啟設備。

3.改造成變頻器控制的空壓機由于保留原有星三角啟動方式當變頻器故障停機后，顯示空壓機運行，實際沒有運行，故障排除難度大，需要對空壓機斷電復位。

4.實際應用是將工頻空壓機在現(xiàn)場開啟由人工啟停，變頻改造空壓機單獨投入控制壓力波動，增加了人工成本，不能實現(xiàn)自動控制。

新型變頻空壓機的應用計劃在將有空壓機拆除采用新型永磁雙變頻雙級壓縮空壓機：電動機采用永磁電機，機體使用雙級壓縮，雙變頻啟動和控制，可以恒溫恒壓輸出壓縮空氣，在永磁變頻基礎上再次增加效率。目前空壓機壓力調整0.45Mp-0.65Mp，改造后壓力恒壓可保持在0.5Mp，變頻控制的PID頻壓關系為25HZ-150HZ始終保持0.5Mp管網(wǎng)壓力，波動量為+-0.01Mp。

因可理解為：站內總網(wǎng)壓力在低于0.5Mp后變頻器開始調節(jié)，直至變頻空壓機進入全載150HZ模式。站內總網(wǎng)壓力始終保持在0.5Mp范圍里，PLC控制開啟永磁雙變頻雙級壓縮空壓機，調整變頻器赫茲數(shù)在25Hz-150Hz之間，且壓力范圍在0.5Mp-0.51Mp之間；如管網(wǎng)壓力持續(xù)增高超過0.5Mp時變頻器無法調解時，則變頻器進入休眠狀態(tài)，當?shù)陀?.49Mp時，變頻器結束休眠，開始進行變頻調速。

保證空壓站全局可控，空壓站總管網(wǎng)壓力恒定，在有生產(chǎn)用氣大量調整時，并使用變頻機組對壓力進行恒定，節(jié)能效果顯著。空壓站PLC也可上傳至DCS進行人工操作，讀取數(shù)據(jù)參數(shù)，可以連入互聯(lián)網(wǎng)，進入網(wǎng)絡化管理平臺。

空壓機等流體設備采用變頻調節(jié)技術實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能減排的一項重點推廣技術，解決了老式空壓機電機功率較大，單工頻星三角啟動電流沖擊及機械磨損問題。空壓站進行雙機組變頻節(jié)能改造+雙機組兩級壓縮一級能效工頻機組組合建立恒壓變頻空壓站模式，即提高了效率，降低了能耗，又提高了生產(chǎn)工藝管理水平，并且因此減少設備維護、維修費用，經(jīng)濟效益十分明顯。

作者：蒲寶全，雍群

所屬：成縣祁連山水泥有限公司

來源：《作者投稿》

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