變頻節(jié)能技術(shù)和其在鍋爐風(fēng)機(jī)-泵機(jī)中應(yīng)用

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1、變頻節(jié)能技術(shù)和其在鍋爐風(fēng)機(jī)泵機(jī)中應(yīng)用　　摘要：隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，重視變頻節(jié)能技術(shù)及其在鍋爐風(fēng)機(jī)與泵機(jī)中的應(yīng)用，對于現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。本文主要介紹變頻節(jié)能技術(shù)及其在鍋爐風(fēng)機(jī)及泵機(jī)中的應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容。關(guān)鍵詞鍋爐風(fēng)機(jī)；泵機(jī)；變頻；節(jié)能；技術(shù)；原理；應(yīng)用；中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：引言當(dāng)今社會工業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，變頻技術(shù)也日益成熟，在工業(yè)生產(chǎn)將變頻技術(shù)運(yùn)用到鍋爐風(fēng)機(jī)與泵機(jī)的運(yùn)行當(dāng)中，不僅能夠較好地實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的低速啟動，變頻技術(shù)的運(yùn)用，還可較好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，對于企業(yè)的安全生產(chǎn)與機(jī)械設(shè)備

2、的正常運(yùn)行、以及設(shè)備的使用壽命等力一而均具有重要的作用。一、工業(yè)當(dāng)中鍋爐風(fēng)機(jī)與泵機(jī)的運(yùn)用的現(xiàn)狀7企業(yè)當(dāng)中大部分風(fēng)機(jī)以及泵機(jī)在使用過程中，由于企業(yè)生產(chǎn)或者是工藝等因素的影響，需要對風(fēng)量、液體壓力與流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，大部分的企業(yè)當(dāng)中，原有的鍋爐風(fēng)機(jī)、泵機(jī)的啟動方式比較落后，風(fēng)量仍然依靠的是調(diào)節(jié)擋板來開啟，對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，泵機(jī)壓力只有靠人為調(diào)節(jié)了；這些都是在增加阻力的同時(shí)，以浪費(fèi)電能與金錢作為代價(jià)，進(jìn)而滿足生產(chǎn)工藝對氣體的調(diào)節(jié)需要，其調(diào)節(jié)的精度差，需要耗費(fèi)較多的人力、財(cái)力與物力。為此進(jìn)行對鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行新技術(shù)的

3、改造和創(chuàng)新具有重要的意義。二、變頻控制調(diào)速技術(shù)原理異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n可以表示為：公式中，n2為同步轉(zhuǎn)速，△n1為轉(zhuǎn)差損失的轉(zhuǎn)速，P為磁極對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率，f為電源的頻率。可見，改變電源頻率就可以改變同步轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速。頻率的下降會導(dǎo)致磁通的增加，造成磁路飽和、勵磁電流增加、功率因數(shù)下降、鐵心和線圈過熱，顯然這是不允許的。為此，要在降頻的同時(shí)還要降壓。這就要求頻率與電壓協(xié)調(diào)控制。此外，在許多場合，為了保持在調(diào)速時(shí)，電動機(jī)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩不變，亦需要維持磁通不變，這亦由頻率和電壓協(xié)調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)，故稱為可變頻率可變電壓調(diào)速

4、(VVVF)，簡稱變頻調(diào)速。7實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動電路、保護(hù)電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器并經(jīng)電容濾波后，形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。在這里，通過改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值；通過改變調(diào)制周期控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時(shí)進(jìn)行輸出電壓和頻率的控制，而滿足變頻調(diào)速對U/f協(xié)調(diào)控制的要求。PWM的優(yōu)點(diǎn)是能消除或抑制低次諧波，使負(fù)載電機(jī)在

5、近似正弦波的交變電壓下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩脈沖小，調(diào)速范圍寬。三、鍋爐風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能原理由于在日常生產(chǎn)中，燃料的構(gòu)成及熱負(fù)荷隨季節(jié)的變化較大。因此，鍋爐燃燒所需的空氣量也相應(yīng)有較大變化。配置給鍋爐供風(fēng)的風(fēng)機(jī)必須按所需的最大風(fēng)量設(shè)計(jì)。以我地區(qū)某醫(yī)院的WGG65/39-6型鍋爐為例，該鍋爐設(shè)計(jì)選配的送風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量為78200m3/h，在純燒燃料油時(shí)，所需風(fēng)量為64000m3/h。而以燃燒CO為主，燃料氣或燃料油為輔混燒時(shí)，所需風(fēng)量為310000m3/h。僅燃料構(gòu)成變化，風(fēng)量相差約近一倍。如考慮季節(jié)變化引起的鍋爐負(fù)荷調(diào)整，風(fēng)機(jī)

6、全年90%以上時(shí)間是在較低負(fù)荷下運(yùn)行，僅有6%(停工吹掃和開工)的時(shí)間處于較大負(fù)荷下運(yùn)行。鍋爐風(fēng)機(jī)的能耗與機(jī)組的轉(zhuǎn)速有關(guān)，鍋爐風(fēng)機(jī)一般是根據(jù)工作中可能要求的最大風(fēng)量進(jìn)行選擇的，但實(shí)際生產(chǎn)中所需的風(fēng)量往往比設(shè)計(jì)的最大風(fēng)量小得多。如果電機(jī)的轉(zhuǎn)速不可調(diào)，通常只能通過調(diào)節(jié)閥門的開度來控制風(fēng)量，其結(jié)果在閥門上會造成很大的能量損耗。如果不用閥門調(diào)節(jié)，而是讓風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行，那么，當(dāng)需要的風(fēng)量減少時(shí)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，消耗的能量將會明顯減少。7圖1是風(fēng)機(jī)類機(jī)械在不同轉(zhuǎn)速時(shí)的輸出特性曲線。圖中H(n1)、H(n2)表示調(diào)速時(shí)的Q=

7、f(H)曲線，R1，R2表示閥門調(diào)節(jié)時(shí)的管路阻力曲線，閥門控制時(shí)Q2-Q1,A-B,HA-HB，閥門控制時(shí)功率消耗P1由OHBBQ1表示，調(diào)速時(shí)功率消耗P2由OHCCQ1表示。顯然，調(diào)速時(shí)功率消耗P2遠(yuǎn)小于閥門控制時(shí)功率消耗P1，根據(jù)相似原理：圖1風(fēng)機(jī)調(diào)速時(shí)的H-Q曲線當(dāng)轉(zhuǎn)速下降1/2時(shí)，流量下降1/2，壓力下降1/4，功率下降為1/8，即功率與轉(zhuǎn)速成3次方的關(guān)系下降，如果不是用關(guān)小風(fēng)門的方法，而是把電機(jī)轉(zhuǎn)速降下來，那么，隨著風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)力的降低，在輸出同樣流量的情況下，原來消耗在風(fēng)門上的功率就可完全避免，這就是

8、調(diào)速節(jié)能原理所在。簡單地說，在不裝變頻調(diào)速裝置時(shí)，風(fēng)機(jī)的出口排量靠出口閥控制調(diào)節(jié)，電機(jī)易過負(fù)荷。流量大時(shí)，靠關(guān)小風(fēng)門調(diào)節(jié)，增加了風(fēng)機(jī)管道壓差，使部分能量白白消耗在出口閥門上。安裝變頻調(diào)速器后，可以降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)內(nèi)的電耗降低，使原來消耗在風(fēng)機(jī)出口閥上的風(fēng)機(jī)管道的壓差用無級調(diào)速方法得到了解決。四、風(fēng)機(jī)、泵機(jī)的節(jié)能應(yīng)用4.1鍋爐房引風(fēng)、鼓風(fēng)控制系統(tǒng)的節(jié)能改造7我局某木材加工企業(yè)在生產(chǎn)上