摘要：  在制糖行業(yè)中，變頻器已廣泛地應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵等變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，取得了顯著的節(jié)能效果。壓榨機(jī)作為糖廠重要的生產(chǎn)設(shè)備，一直采用傳統(tǒng)的控制方式定速運(yùn)行。其實(shí)，從生產(chǎn)工藝和節(jié)能兩方面來(lái)分析，對(duì)壓榨機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造不但行之有效而且能大副提高企業(yè)效益。

　1. 生產(chǎn)工藝分析:

　　壓榨機(jī)出率是影響糖份總收的主要因素之一。若壓榨機(jī)出率提高1%，則總收回率提高0.88%～0.92%。影響抽出率的因素主要有以下幾方面原因：

　　1．蔗糖中的纖維分受壓后離開(kāi)榨機(jī)出口時(shí)又膨脹，此時(shí)被壓榨的纖維隨著自身的膨脹在出口處會(huì)吸去已榨出的一部分蔗汁，同時(shí)受到機(jī)效能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。

　　2．蔗料的破碎度及形態(tài)是保證首座榨機(jī)抽出的前提。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，

　　滲效果提高。

　　3． 降低蔗渣水分是提高抽出的保證。

　　4． 保證從撕解機(jī)輸送過(guò)來(lái)的蔗層厚度均勻?qū)μ岣叱槌雎史浅Ｖ匾?。如果蔗層過(guò)厚，壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費(fèi)；如果蔗層過(guò)薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過(guò)高，影響抽出率。

　　5．在榨季后期，由于榨輥的磨損越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致榨輥的間隙擴(kuò)大，使抽出率下降。     

　　    綜上所述，由于壓榨機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)，從撕解機(jī)輸送過(guò)來(lái)的蔗層有大約10%的時(shí)間厚度會(huì)達(dá)不到要求，這樣會(huì)使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低說(shuō)明蔗汁流失越大，從而導(dǎo)致產(chǎn)量變低。如果能對(duì)壓榨機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，當(dāng)蔗層后度不夠時(shí)通過(guò)降低壓榨機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)  速使蔗層達(dá)到正常厚度后再進(jìn)行壓榨，這樣壓榨會(huì)比較充分，平均抽出率將可提高0.2%以上，同時(shí)由于轉(zhuǎn)速降低，電流下降從而達(dá)到節(jié)能省電的目的。

　2.泰國(guó)甘烹碧糖業(yè)公司概況

　　  泰國(guó)甘烹碧業(yè)公司是糖業(yè)加工前茅的制糖企業(yè)，其通過(guò)近幾年技術(shù)改造，生產(chǎn)能力達(dá)到10000噸/日，年產(chǎn)量可達(dá)到160萬(wàn)噸以上。

　　

　　現(xiàn)場(chǎng)用戶大門(mén)

　一、 系統(tǒng)改造方案

　　   壓榨機(jī)改造系統(tǒng)由旁路柜、變壓器柜、功率單元柜和控制柜組成。其中旁路柜為工頻啟動(dòng)柜。在控制柜面板上設(shè)有本地/遠(yuǎn)程按鈕、急停按鈕、工/變頻指示燈等

　　1． 壓榨機(jī)改造系統(tǒng)設(shè)有：系統(tǒng)工頻啟動(dòng)、系統(tǒng)變頻啟動(dòng)、系統(tǒng)自動(dòng)控制。

　　2． 手動(dòng)控制：變頻柜的容量比電機(jī)容量放大一級(jí)，保證系統(tǒng)的安全可靠性。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象時(shí)可通過(guò)旁路柜將系統(tǒng)切換工頻電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使壓榨機(jī)能正常連續(xù)生產(chǎn)。

　　 1）系統(tǒng)電氣框圖

　　2）系統(tǒng)電氣方案圖

　　      一拖一手動(dòng)旁路柜是由三個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1、QS2、QS3組成。手動(dòng)旁路柜嚴(yán)格按照“五防”聯(lián)鎖要求設(shè)計(jì)，變頻器輸出QS2和旁路高壓隔離開(kāi)關(guān)QS3機(jī)械閉鎖，完全能夠保證變頻調(diào)速系統(tǒng)安全運(yùn)行。

　　1) 在變頻運(yùn)行狀況下，QS1、QS2閉合，QS3斷開(kāi)。

　　如需手動(dòng)切換至工頻運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)先停止變頻器輸出，斷開(kāi)用戶開(kāi)關(guān)，再由機(jī)械操作依次斷開(kāi)QS1、QS2，然后機(jī)械操作閉合QS3，使電機(jī)切換至工頻側(cè)，再合上用戶開(kāi)關(guān)，使電機(jī)工頻運(yùn)行；

　　2) 在工頻旁路運(yùn)行狀況下，QS3閉合，QS1、QS2斷開(kāi)。

　　如需手動(dòng)切換至變頻運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)先斷開(kāi)用戶開(kāi)關(guān)，由機(jī)械操作斷開(kāi)QS3，然后由機(jī)械操作依次閉合QS2、QS1，使電機(jī)切換至變頻側(cè)，再合上用戶開(kāi)關(guān)。

　　現(xiàn)場(chǎng)工況簡(jiǎn)述

　　　　

　　設(shè)備負(fù)載

　二、英威騰GD5000系列在糖廠壓榨機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

　　此次糖廠壓榨機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)采用的是深圳市英威騰電氣有限公司生產(chǎn)制造的第二代高壓變頻調(diào)速器，變頻調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)行頻率設(shè)定的方法采用的遠(yuǎn)程操作臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控或壓榨機(jī)運(yùn)行速度給定，電控室的值班人可以很方便地根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)節(jié)壓榨機(jī)的速度，對(duì)提供生產(chǎn)效率提供了有力的條件。

　　 英威騰GD5000系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用多重化移相多單元串聯(lián)正弦脈寬調(diào)制SPWM疊壓技術(shù),變頻器是直接“高-高”式, 功率模塊為交-直-交型電壓源變頻調(diào)速器。GD5000系列無(wú)電網(wǎng)污染高壓大功率變頻器是由8個(gè)串聯(lián)而成，通過(guò)將多個(gè)低壓功率模塊的輸出疊加起來(lái)得到高壓輸出。GD5000高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主控制部分以新型電機(jī)控制專用DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）為控制核心，輔以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?，實(shí)現(xiàn)SPWM波形控制及各種信號(hào)的檢測(cè)、分析判斷和處理?？刂破骱凸β蕟卧渲g通過(guò)光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，可有效避免電磁干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)控制系統(tǒng)具有豐富的模擬、數(shù)字接口，可用于與用戶中控DCS連接和擴(kuò)展，以滿足現(xiàn)場(chǎng)各種運(yùn)行與控制的需要。用戶在后臺(tái)可以監(jiān)控變頻各種狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和頻率設(shè)定調(diào)節(jié)。

　　用戶在后臺(tái)可以監(jiān)控變頻各種狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和頻率設(shè)定調(diào)節(jié)。

　?。?）能實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)的方式可以根椐現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行調(diào)整。

　?。?）高功率因數(shù)，達(dá)0.95以上，無(wú)需另加功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，避免了因無(wú)功帶來(lái)的罰款。

　?。?）效率高，高達(dá)96%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可控硅大功率調(diào)速裝置。

　　（4）符合IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，完全無(wú)需任何濾波裝置。

　?。?）對(duì)電機(jī)不產(chǎn)生諧波污染，有效降低了電機(jī)的發(fā)熱量，噪聲與采用工頻供電時(shí)相近。

　　（6）轉(zhuǎn)矩脈沖很低，不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)等機(jī)械設(shè)備的共振，同時(shí)也減少了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損。

　　（7）輸出波形完美，失真度小于1% 。

　?。?）電動(dòng)機(jī)的電應(yīng)力強(qiáng)度與采用工頻供電時(shí)相近，無(wú)需配備特殊電動(dòng)機(jī)。

　　（9）與電機(jī)的連接不受電纜長(zhǎng)度的限制。

　五、 改造后的效益分析

　　1、提高了抽出率：根據(jù)測(cè)算，平均抽出率可提高0.2%以上，現(xiàn)在保守估計(jì)抽出率提高0.1%，按年榨55萬(wàn)噸甘蔗，糖份13.5%，煮收86%計(jì)算：每個(gè)榨季多產(chǎn)糖55萬(wàn)噸＊13.5%＊0.1%＊86%=63.85噸 ，按2700元/噸糖計(jì)：63.85噸＊2700元/噸=17.2萬(wàn)元 ，使企業(yè)每個(gè)榨季多創(chuàng)收17.2萬(wàn)元。

　　2.、節(jié)電效果顯著：5臺(tái)榨汁機(jī)裝機(jī)總?cè)萘繛?000kW，根據(jù)測(cè)算，改造后噸蔗耗電量從原來(lái)的33.02度下降到31.22度，已達(dá)到此類規(guī)模配置糖廠的正常的合理能耗水平。每榨1噸甘蔗耗電減少1.8度，按年榨55萬(wàn)噸蔗計(jì)算：每年節(jié)電：55萬(wàn)噸＊1.8度/噸=99萬(wàn)度 按0.5元/度計(jì)算：80萬(wàn)度＊0.5元/度=40萬(wàn)元。

　　3、減少了維修停工損失，節(jié)省了大量的維修費(fèi)用。

　六、結(jié)語(yǔ)、

　　甘蔗制糖榨機(jī)交流變頻調(diào)速即可提高蔗糖的抽出率，又具有顯著的節(jié)能效果。在能源供給越來(lái)越緊張的現(xiàn)代社會(huì)，制糖企業(yè)的節(jié)能降耗工作任重而道遠(yuǎn)，如何最大限度地提高產(chǎn)量、降低煤、電消耗、節(jié)約能源，是企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的有力措施之一，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的主要手段。