[摘要]本文介紹(shao)了變(bian)頻器(qi)在20噸鍋(guo)爐控(kong)制系統(tong)中的應(ying) 用，解決20噸蒸汽鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)耗能(neng)大的問題，對其進行改造。主要分 析變頻調速(su)技術在(zai)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)引風、鼓風系(xi)統上應(ying)用與參數控制原理(li)。 從而實現在(zai)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)重要設備上的節(jie)能(neng)、降(jiang)耗達到(dao)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)經濟運行的目 的。結合(he)變頻器和PLC的成熟應用，使之達到(dao)安全、節能、經 濟(ji)的目(mu)的。
1、 引言
節能、降耗，亦成為我們現在日常生活及工(gong)業發展(zhan)的重中之 重。而(er)在工(gong)業生產過程中風(feng)機(ji)(ji)水泵類負載占據裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)(liang)相當(dang)大(da)的 比例，該類負載多是根據滿負荷工(gong)作需用(yong)量(liang)(liang)來選(xuan)型，實(shi)際應(ying)用(yong)中 大(da)部分時間并非工(gong)作于(yu)滿負荷狀(zhuang)態，由于(yu)交流電機(ji)(ji)調(diao)速很困(kun)難。 常用(yong)擋風(feng)板、回(hui)流閥或開(kai)/停機時間，來調節風(feng)量(liang)或流(liu)量(liang)，同時 大電機在工頻(pin)狀態(tai)下頻(pin)繁開/停(ting)比較(jiao)困難，電力(li)沖擊(ji)較(jiao)大，勢必 造成電能損(sun)耗和開(kai)/停(ting)機(ji)(ji)時的(de)電流沖(chong)擊。采(cai)用(yong)變頻器(qi)直接控(kong)(kong)制風 機(ji)(ji)、泵類(lei)負載是一種最科學的(de)控(kong)(kong)制方(fang)法，當(dang)電機(ji)(ji)在額定轉速(su)的(de) 80%運(yun)行(xing)時，理論上(shang)其消耗的(de)功率為額定功率的(de)（80%) 3，即(ji) 51.2%，去除機(ji)械損耗電機(ji)銅、鐵損等(deng)影響。節能(neng)效率(lv)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(pin)器是利用電力半導(dao)體(ti)器件的通斷作用將工(gong)頻(pin)電源(yuan)變換 為(wei)另一(yi)頻(pin)率(lv)的電能控制(zhi)裝置。它(ta)的主電路(lu)都采用交(jiao)一(yi)直一(yi)交(jiao)電 路(lu)。從理(li)論上我(wo)們可知，電機的轉速(su)N與(yu)供電頻率f有以下關系：
n=60f/p (1－s)
由(you)式（1)可知，轉速n與頻率f成正比，如果不(bu)改(gai)變(bian)(bian)電動 機(ji)的(de)極對數，只要改(gai)變(bian)(bian)頻率f即可改變(bian)電動(dong)機(ji)的轉速，當頻率f 在(zai)0～50Hz的(de)(de)范圍(wei)內變(bian)化時，電(dian)(dian)動機轉速(su)調節范圍(wei)非常寬。變(bian) 頻器就是通過改變(bian)電(dian)(dian)動機電(dian)(dian)源頻率實現速(su)度調節的(de)(de)，是一種理想
的(de)高效率(lv)、高性能的(de)調速手段。
2、 目前系統現狀
目前20噸(dun)鍋爐引(yin)風(feng)電機為(wei)132kw，鼓風電機為55kw，鼓引 風(feng)電(dian)機均采用早期的(de)自藕降(jiang)(jiang)壓(ya)啟動(dong)，自藕降(jiang)(jiang)壓(ya)啟動(dong)在(zai)一定程度(du)上(shang) 降(jiang)(jiang)低了(le)啟動(dong)的(de)電(dian)流(liu)，但對(dui)于鍋(guo)爐控(kong)制系統(tong)來講，從(cong)控(kong)制鼓引風(feng)的(de) 風(feng)量的(de)角度(du)來看(kan)，無法做到軟調節，只能靠人(ren)工手動(dong)控(kong)制風(feng)門來 獲得所需的(de)風(feng)量，此種模式從(cong)節能的(de)角度(du)和鍋(guo)爐操(cao)控(kong)的(de)角度(du)來 看(kan)，都(dou)已(yi)比較落后。再從(cong)電(dian)磁(ci)站電(dian)器柜(ju)來看(kan)，由于該系統(tong)上(shang)的(de)比 較早，電(dian)磁(ci)站安(an)裝的(de)柜(ju)體(ti)均為非標的(de)小柜(ju)體(ti)，占地面積大，完成 的(de)功能比較單一，從(cong)長期發(fa)展的(de)角度(du)來看(kan)，也有必(bi)要(yao)更新。
3、 鍋爐引風、鼓風系統的改造
改(gai)造主要對(dui)象是鼓風、引(yin)風大功率電(dian)機。鼓風、引(yin)風均改(gai)為 變頻控制。將大空壓改(gai)造后剩(sheng)余不用的一(yi)臺(tai)標準(zhun)的GGD柜(ju)(ju)體(ti)， 把原來的(de)四臺(tai)非標舊柜(ju)(ju)體(ti)拆(chai)除，柜(ju)(ju)體(ti)內(nei)分別完成鼓風(feng)控制(zhi)，引風(feng) 控制(zhi)。利用現(xian)有2#鍋(guo)爐PLC監(jian)控系統，實現對(dui)1#鍋爐(lu)鼓(gu)(gu)引(yin)風(feng)(feng)變 頻器的(de)監控。分別(bie)把爐(lu)膛負壓(ya)、蒸汽出(chu)口壓(ya)力、鼓(gu)(gu)風(feng)(feng)轉(zhuan)速(su)、引(yin)風(feng)(feng) 轉(zhuan)速(su)、鼓(gu)(gu)風(feng)(feng)電(dian)(dian)流、引(yin)風(feng)(feng)電(dian)(dian)流采集到(dao)操(cao)(cao)作室(shi)，供(gong)操(cao)(cao)作人(ren)員(yuan)操(cao)(cao)作參考。 考慮到(dao)海拔(ba)比較高會出(chu)現散熱不良的(de)情況(kuang)，各個負載的(de)控制(zhi)器都 要放大(da)一(yi)檔(dang)。操(cao)(cao)作人(ren)員(yuan)通過(guo)電(dian)(dian)腦顯示器檢測的(de)數據(ju)，在操(cao)(cao)作室(shi)根 據(ju)檢測量就可以完(wan)成對鼓(gu)(gu)引(yin)風(feng)(feng)風(feng)(feng)量的(de)調(diao)(diao)節(jie)控制(zhi)。此時(shi)的(de)鼓(gu)(gu)引(yin)風(feng)(feng)調(diao)(diao) 節(jie)板開到(dao)最大(da)檔(dang)，不必再(zai)通過(guo)調(diao)(diao)節(jie)擋風(feng)(feng)板調(diao)(diao)節(jie)鼓(gu)(gu)引(yin)風(feng)(feng)風(feng)(feng)量。
4、 經濟效益分析
4.1由(you)于(yu)變頻(pin)器(qi)可(ke)實現大的電(dian)動機(ji)的軟停(ting)、軟起，避免了啟 動時的電(dian)壓沖擊，減少電(dian)動機(ji)故(gu)障率，延長使用壽(shou)命，同(tong)時也(ye)降 低了對電(dian)網的容量(liang)要求和(he)無功損耗；另一方(fang)面，采(cai)用變頻(pin)器(qi)改變 電(dian)動機(ji)轉(zhuan)速來(lai)調節風(feng)量(liang)，就可(ke)節約大量(liang)的能(neng)量(liang)，還可(ke)以極大地提(ti) 高(gao)控制(zhi)精度、穩定性等(deng)。
4.2預期效果及效益預測：
4.2.1以我礦(kuang)1#20T鍋爐為例，鼓(gu)風(feng)機一(yi)臺(tai)，配(pei)用55kw電機。 風量在80%—30%之間變化(hua)，設電機全速(su)供(gong)風(feng)量(liang)為Qn空載損耗(hao) 為(wei)0.1 (YO^cosnt)每天(tian)總(zong)供(gong)風量為8 0%Qn。
4.2.2鍋爐(lu)引風機(ji)一臺，配用(yong)132KW電機。風量在90%—70% 之間(jian)變化(hua)，設電機全(quan)速供風量為Qn空載損耗(hao)為(wei)0.1 (YO=cosnt) 每天總供風量為(wei)85%Qn。
4.2.3每年總節(jie)約(yue)的電費：12117.6+20736=32853.6元(yuan)
5、 變頻器功率的選擇
選擇變(bian)頻器時，要(yao)(yao)充分考慮原系統電(dian)機裕度(du)問(wen)題。否則，原 系統電(dian)機運(yun)行正常，改變(bian)頻控制(zhi)后(hou)，發現變(bian)頻電(dian)機容量不夠(gou)，再 更換(huan)大一檔變(bian)頻，必然造成不必要(yao)(yao)的損失與(yu)麻煩。考慮到海拔比 較高會出現散熱不良(liang)的情況，各個負載的控制(zhi)器都(dou)要(yao)(yao)放大一檔。
6、 結束語
工業鍋爐控(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)采用變(bian)頻器調(diao)速實現(xian)鍋爐的(de)控(kong)制(zhi)，穩定(ding)性 和(he)(he)(he)可(ke)靠性高(gao)(gao)，調(diao)節特性好。由于變(bian)頻器可(ke)以非常平滑穩定(ding)地調(diao)整， 運行(xing)(xing)人員可(ke)靈活地調(diao)控(kong)燃燒(shao)系統(tong)(tong)調(diao)節風煤配比使爐膛燃煤燃燒(shao) 更充分，提高(gao)(gao)了鍋爐效率，節約(yue)鍋爐用煤，減(jian)少工作(zuo)強度。變(bian)頻 調(diao)速使電(dian)機運行(xing)(xing)明顯(xian)改善，維護量明顯(xian)減(jian)少，同(tong)時(shi)大(da)大(da)減(jian)少和(he)(he)(he)機 械系統(tong)(tong)變(bian)速機構(gou)和(he)(he)(he)控(kong)制(zhi)機構(gou)。
相(xiang)關生物質鍋爐(lu)顆粒機產品：
1、生(sheng)物質壁(bi)爐(lu)
2、秸稈(gan)顆粒機
3、木屑顆粒機
