變頻器在鍋爐引風機節(jié)能中的應用

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1、變頻器在鍋爐引風機節(jié)能中的應用摘要?主要分析了鍋爐引風機的工作狀態(tài)，討論了變頻器用于引風機進行變頻調(diào)速的工作原理，介紹了，一個具體案例的改造效果及效率。關鍵字?引風機；變頻器；調(diào)速；節(jié)能1引言鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換的重要設備，在電力、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè)，以及民用采暖中都占據(jù)著重要的角色，根據(jù)生產(chǎn)負荷需求，鍋爐要隨時調(diào)整生產(chǎn)狀態(tài)，改變供熱量的多少。用戶在選配風機時，都是根據(jù)工藝要求中出現(xiàn)的最大負荷來確定容量，所以存在“大馬拉小車”現(xiàn)象，而且鍋爐的引風機、鼓風機和二次風機的風量是通過調(diào)節(jié)風門大小來實現(xiàn)

2、的，而用來帶動風機的電動機的轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的，因此造成大量的調(diào)節(jié)損失和電量的浪費?；谶@種情況，本文提出采用變頻調(diào)速技術控制鍋爐引風機電機，極大地改善了工藝操作人員工作條件，改善了風機設備的起動性能，實現(xiàn)了無級調(diào)速，而且節(jié)約了35%左右的電能，從而達到節(jié)能降耗、減少設備噪聲污染的目的。2問題提出通常在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品加工制造業(yè)中風機設備主要用于鍋爐燃燒系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等場合，根據(jù)生產(chǎn)需要對爐膛壓力、風速、風量、溫度等指標進行控制和調(diào)節(jié)以適應工藝要求和運行工況。而最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風門、擋板開

3、度的大小來調(diào)整受控對象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風機都要全速運轉(zhuǎn)，而運行工況的變化則使得能量以風門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)過程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費和設備損耗。從而導致生產(chǎn)成本增加，設備使用壽命縮短，設備維護、維修費用高居不下。風機類設備多數(shù)采用異步電動機直接驅(qū)動的方式運行，存在啟動電流大、機械沖擊、電氣保護特性差等缺點。不僅影響設備使用壽命，而且當負載出現(xiàn)機械故障時不能瞬間動作保護設備，時常出現(xiàn)泵損壞同時電機也被燒毀的現(xiàn)象。近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的要

4、求，采用變頻器易操作、免維護、控制精度高，并可以實現(xiàn)高功能化等特點；因而采用變頻器驅(qū)動的方案開始逐步取代風門、擋板、閥門的控制方案。3改造方案通常工業(yè)鍋爐上的引風機都是電機以定速運轉(zhuǎn)，再通過改變引風機入口的檔板開度來調(diào)節(jié)風量。而風機的最大特點是負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。要提高引風機電動機的工作效率、節(jié)約電能。一是可在引風機電動機上裝上調(diào)速裝置。根據(jù)工作的情況調(diào)節(jié)調(diào)速器裝置的速度可以滿足工作狀況的要求。二是用變

5、頻器對引風機進行改造，不必對原系統(tǒng)進行大改動,增加一變頻器柜，選用富士frn280p11—4cx；額定容量：396kva；額定輸出電流：520a型變頻器，配用電抗器型號：dcr4—280b。電氣控制系統(tǒng)在2#鍋爐引風機原電氣控制系統(tǒng)基礎上進行改造，拆除原進線交流接觸器，增加中間繼電器，其它部分均不變。因為變頻器在風機改造方面得到廣泛的應用，改造后，可根據(jù)工藝狀況需要而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，以滿足工藝要求。當工藝狀況需要時，讓電動機高速運行以達到工藝要求；當工藝狀況允許時，使電動機低速運轉(zhuǎn)節(jié)約電能。引風機變頻器運行

6、受鍋爐燃燒控制系統(tǒng)dcs的控制。調(diào)節(jié)dcs4～20ma電流輸入信號，將控制變頻器的輸出頻率，以達到穩(wěn)定工況及提高鍋爐熱效率和節(jié)能之目的。2006年4月一次性投資30萬元對2#鍋爐引風機設備進行變頻調(diào)試速節(jié)能改造，2#鍋爐引風機改造電氣原理圖如圖1所示。圖12#鍋爐引風機電氣原理圖4變頻調(diào)速的特點及節(jié)能分析鍋爐引風機電機在沒有實現(xiàn)變頻調(diào)速控制之前，一般采用“降壓起動”，并且正常運行后，電動機全壓、全速運行，而引風機風量的大小則通過風門來調(diào)節(jié)。一般情況下，風門的開度為50%～80%，電機只能是滿負荷運行，電動機的工作

7、效率很低，造成很大浪費。變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n=60f(1-s)/p，(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù))；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。利用變頻調(diào)速技術，變頻器很好的解決了引風機根據(jù)工況而直接控制風量的大小而滿足工況的要求,變頻器是無級調(diào)速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：(1)起動停止平衡，無級調(diào)速，調(diào)速范圍

8、大；(2)工作可靠，能長期穩(wěn)定運行；(3)操作簡便，維護量?。?4)輸出特性可滿足風機性能要求；(5)節(jié)能效果顯著。根據(jù)風機的流量變化與轉(zhuǎn)速成正比，壓力變化與轉(zhuǎn)速成正比，而功率變化與轉(zhuǎn)速變化立方成正比。因此，當風機轉(zhuǎn)速降低時，風量減少。電機功率成立方比下降。5風機類負荷變頻調(diào)速節(jié)能原理風機是將電動機的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的設備。過去很少采用轉(zhuǎn)速控制的方法，多是由鼠籠式異步電機