Газовый котел КВГМ-30-150 осуществляет нагрев воды для нужд г. Жуковского Московской обл. В зависимости от внешних условий (расхода воды, температуры воздуха, лимитов газа и т. д.) выбирают режим его работы, который определяет расход газа, связанный с давлением воздуха на входе котла и разрежением на выходе. Давление создается с помощью нагнетающего вентилятора, а разряжение с помощью дымососа. Для регулирования давления и разряжения используются заслонки - шиберы.

Вентилятор работает от двигателя 4А280S6 мощностью 75 кВт (Iном – 139А, n = 980 об/мин), дымосос – от двигателя АИ355S6 мощностью 160 кВт (Iном – 291А, n = 980 об/мин).

Целью испытаний явилось исследование экономичности применения преобразователей частоты фирмы «Mitsubishi Electric” для управления работой вентилятора и дымососа на водогрейных котлах по сравнению с системой регулирования шиберами. Для этого измеряли затраты электроэнергии при использовании преобразователей частоты и при работе с шиберами при следующих расходах газа: максимальном (загрузка 90%) - 2800 м³/ч, средних - 2200 и 1450 м³/ч и минимальном (загрузка 30%) – 900 м³/ч. Продолжительность работы котла в каждом из четырех режимов составляла 6 ч.

Установлено, что использование преобразователей частоты позволяет существенно (на 71 - 97%) снизить расход электроэнергии (рис.1), а также обеспечивают мягкие режимы работы двигателей, снимают проблемы с прямыми пусками. Такое снижение расхода электроэнергии нельзя было бы получить при правильном проектировании и нормальном состоянии используемого оборудования. Исследования показали, что при использовании преобразователей частоты могут применяться двигатели существенно меньшей мощности.

За весь период эксплуатации (сентябрь 1999 г. - май 2000 г.) преобразователей частоты «Mitsubishi Electric» не наблюдалось ни одного сбоя в их функционировании.

В настоящее время МП «Теплоцентраль» устанавливает преобразователи частоты для управления работой насосов в системе водоподготовки.

Аналогичные преобразователи частоты были применены для регулирования работой насоса станции второго подъема ОАО «Сафоновский электромашиностроительный завод». Установлено, что потребление энергии снизилось (рис.2) по сравнению с дроссельным регулированием с 270-280 до 7—80 кВт? ч в рабочие дни и с 110-120 до 45-50 кВт? ч в выходные дни (расход электроэнергии фиксировали счетчиком электроэнергии СА4У-И672М). Результаты исследования показали, что требуемая мощность насосного агрегата может быть снижена с 15 кВт (при дросселировании) до 7,5 кВт. При этом улучшаются энергетические показатели работы установки, а именно КПД: в течение рабочей смены с 57 до 70%, ночью с 10 до 20%, в выходные дни с 30 до 50%. Установка оптимального насосного агрегата позволит сэкономить 7000-8000 кВт? ч в год. Суммарная экономия электроэнергии превысит 60 МВт? ч. Срок окупаемости преобразователя частоты только за счет экономии электроэнергии составит менее 1 года. Кроме этого, применение преобразователя частоты для регулирования скорости насоса продлевает срок службы оборудования, практически исключает аварийные ситуации (при повышении давления). Таким образом, оно является технически и экономически целесообразным.

Рис.1. Сравнение эффективности регулирования работы газового котла с помощью шиберов и преобразователей частоты

Рис.2. Расход электроэнергии при регулировании работы насоса с помощью дросселя и преобразователей частоты