生物質鍋爐新聞動態
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變頻器在20噸鍋爐控制系統中的應
發布時間：2014-03-20 09:38 來源：未知
[摘要]本文介紹了變頻器在20噸鍋爐控制系統中的應 用，解決20噸蒸汽鍋爐耗能大的問題，對其進行改造。主要分 析變頻調速技術在鍋爐引風、鼓風系統上應用與參數控制原理。 從而實現在鍋爐重要設備上的節能、降耗達到鍋爐經濟運行的目 的。結合變頻器和PLC的成熟應用，使之達到安全、節能、經 濟的目的。
1、 引言
節能、降耗，亦成為我們現在日常生活及工業發展的重中之 重。而在工業生產過程中風機水泵類負載占據裝機容量相當大的 比例，該類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型，實際應用中 大部分時間并非工作于滿負荷狀態，由于交流電機調速很困難。 常用擋風板、回流閥或開/停機時間，來調節風量或流量，同時 大電機在工頻狀態下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢必 造成電能損耗和開/停機時的電流沖擊。采用變頻器直接控制風 機、泵類負載是一種最科學的控制方法，當電機在額定轉速的 80%運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%) 3，即 51.2%，去除機械損耗電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40%， 同時也可以實現閉環恒壓控制，節能效率將進一步提高，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換 為另一頻率的電能控制裝置。它的主電路都采用交一直一交電 路。從理論上我們可知，電機的轉速N與供電頻率f有以下關系：
n=60f/p (1－s)
由式（1)可知，轉速n與頻率f成正比，如果不改變電動 機的極對數，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f 在0～50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節范圍非常寬。變 頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的，是一種理想
的高效率、高性能的調速手段。
2、 目前系統現狀
目前20噸鍋爐引風電機為132kw，鼓風電機為55kw，鼓引 風電機均采用早期的自藕降壓啟動，自藕降壓啟動在一定程度上 降低了啟動的電流，但對于鍋爐控制系統來講，從控制鼓引風的 風量的角度來看，無法做到軟調節，只能靠人工手動控制風門來 獲得所需的風量，此種模式從節能的角度和鍋爐操控的角度來 看，都已比較落后。再從電磁站電器柜來看，由于該系統上的比 較早，電磁站安裝的柜體均為非標的小柜體，占地面積大，完成 的功能比較單一，從長期發展的角度來看，也有必要更新。
3、 鍋爐引風、鼓風系統的改造
改造主要對象是鼓風、引風大功率電機。鼓風、引風均改為 變頻控制。將大空壓改造后剩余不用的一臺標準的GGD柜體， 把原來的四臺非標舊柜體拆除，柜體內分別完成鼓風控制，引風 控制。利用現有2#鍋爐PLC監控系統，實現對1#鍋爐鼓引風變 頻器的監控。分別把爐膛負壓、蒸汽出口壓力、鼓風轉速、引風 轉速、鼓風電流、引風電流采集到操作室，供操作人員操作參考。 考慮到海拔比較高會出現散熱不良的情況，各個負載的控制器都 要放大一檔。操作人員通過電腦顯示器檢測的數據，在操作室根 據檢測量就可以完成對鼓引風風量的調節控制。此時的鼓引風調 節板開到最大檔，不必再通過調節擋風板調節鼓引風風量。
4、 經濟效益分析
4.1由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟 動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降 低了對電網的容量要求和無功損耗；另一方面，采用變頻器改變 電動機轉速來調節風量，就可節約大量的能量，還可以極大地提 高控制精度、穩定性等。
4.2預期效果及效益預測：
4.2.1以我礦1#20T鍋爐為例，鼓風機一臺，配用55kw電機。 風量在80%—30%之間變化，設電機全速供風量為Qn空載損耗 為0.1 (YO^cosnt)每天總供風量為8 0%Qn。
4.2.2鍋爐引風機一臺，配用132KW電機。風量在90%—70% 之間變化，設電機全速供風量為Qn空載損耗為0.1 (YO=cosnt) 每天總供風量為85%Qn。
4.2.3每年總節約的電費：12117.6+20736=32853.6元
5、 變頻器功率的選擇
選擇變頻器時，要充分考慮原系統電機裕度問題。否則，原 系統電機運行正常，改變頻控制后，發現變頻電機容量不夠，再 更換大一檔變頻，必然造成不必要的損失與麻煩。考慮到海拔比 較高會出現散熱不良的情況，各個負載的控制器都要放大一檔。
6、 結束語
工業鍋爐控制系統采用變頻器調速實現鍋爐的控制，穩定性 和可靠性高，調節特性好。由于變頻器可以非常平滑穩定地調整， 運行人員可靈活地調控燃燒系統調節風煤配比使爐膛燃煤燃燒 更充分，提高了鍋爐效率，節約鍋爐用煤，減少工作強度。變頻 調速使電機運行明顯改善，維護量明顯減少，同時大大減少和機 械系統變速機構和控制機構。
