[摘要]本文介紹了變頻器在20噸鍋爐控制系統(tǒng)中的應(yīng) 用，解決20噸蒸汽鍋爐耗能大的問題，對(duì)其進(jìn)行改造。主要分 析變頻調(diào)速技術(shù)在鍋爐引風(fēng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)上應(yīng)用與參數(shù)控制原理。 從而實(shí)現(xiàn)在鍋爐重要設(shè)備上的節(jié)能、降耗達(dá)到鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目 的。結(jié)合變頻器和PLC的成熟應(yīng)用，使之達(dá)到安全、節(jié)能、經(jīng) 濟(jì)的目的。
1、 引言
　　節(jié)能、降耗，亦成為我們現(xiàn)在日常生活及工業(yè)發(fā)展的重中之 重。而在工業(yè)生產(chǎn)過程中風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載占據(jù)裝機(jī)容量相當(dāng)大的 比例，該類負(fù)載多是根據(jù)滿負(fù)荷工作需用量來選型，實(shí)際應(yīng)用中 大部分時(shí)間并非工作于滿負(fù)荷狀態(tài)，由于交流電機(jī)調(diào)速很困難。 常用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時(shí)間，來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，同時(shí) 大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢(shì)必 造成電能損耗和開/停機(jī)時(shí)的電流沖擊。采用變頻器直接控制風(fēng) 機(jī)、泵類負(fù)載是一種最科學(xué)的控制方法，當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速的 80%運(yùn)行時(shí)，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%) 3，即 51.2%，去除機(jī)械損耗電機(jī)銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%， 同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進(jìn)一步提高，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。

　　變頻器是利用電力半導(dǎo)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(jī)的轉(zhuǎn)速N與供電頻率f有以下關(guān)系：

n=60f/p (1－s)

　　　由式（1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，如果不改變電動(dòng) 機(jī)的極對(duì)數(shù)，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f 在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變 頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想

的高效率、高性能的調(diào)速手段。

2、 目前系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　目前20噸鍋爐引風(fēng)電機(jī)為132kw，鼓風(fēng)電機(jī)為55kw，鼓引 風(fēng)電機(jī)均采用早期的自藕降壓?jiǎn)��?dòng)，自藕降壓?jiǎn)��?dòng)在一定程度上 降低了啟動(dòng)的電流，但對(duì)于鍋爐控制系統(tǒng)來講，從控制鼓引風(fēng)的 風(fēng)量的角度來看，無法做到軟調(diào)節(jié)，只能靠人工手動(dòng)控制風(fēng)門來 獲得所需的風(fēng)量，此種模式從節(jié)能的角度和鍋爐操控的角度來 看，都已比較落后。再?gòu)碾姶耪倦娖鞴駚砜矗�由于該系統(tǒng)上的比 較早，電磁站安裝的柜體均為非標(biāo)的小柜體，占地面積大，完成 的功能比較單一，從長(zhǎng)期發(fā)展的角度來看，也有必要更新。

3、 鍋爐引風(fēng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)的改造

　　改造主要對(duì)象是鼓風(fēng)、引風(fēng)大功率電機(jī)。鼓風(fēng)、引風(fēng)均改為 變頻控制。將大空壓改造后剩余不用的一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的GGD柜體， 把原來的四臺(tái)非標(biāo)舊柜體拆除，柜體內(nèi)分別完成鼓風(fēng)控制，引風(fēng) 控制。利用現(xiàn)有2#鍋爐PLC監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)1#鍋爐鼓引風(fēng)變 頻器的監(jiān)控。分別把爐膛負(fù)壓、蒸汽出口壓力、鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速、引風(fēng) 轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)電流、引風(fēng)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(huì)出現(xiàn)散熱不良的情況，各個(gè)負(fù)載的控制器都 要放大一檔。操作人員通過電腦顯示器檢測(cè)的數(shù)據(jù)，在操作室根 據(jù)檢測(cè)量就可以完成對(duì)鼓引風(fēng)風(fēng)量的調(diào)節(jié)控制。此時(shí)的鼓引風(fēng)調(diào) 節(jié)板開到最大檔，不必再通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板調(diào)節(jié)鼓引風(fēng)風(fēng)量。

4、 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1由于變頻器可實(shí)現(xiàn)大的電動(dòng)機(jī)的軟停、軟起，避免了啟 動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，減少電動(dòng)機(jī)故障率，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)也降 低了對(duì)電網(wǎng)的容量要求和無功損耗；另一方面，采用變頻器改變 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量，就可節(jié)約大量的能量，還可以極大地提 高控制精度、穩(wěn)定性等。

4.2預(yù)期效果及效益預(yù)測(cè)：

4.2.1以我礦1#20T鍋爐為例，鼓風(fēng)機(jī)一臺(tái)，配用55kw電機(jī)。 風(fēng)量在80%—30%之間變化，設(shè)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qn空載損耗 為0.1 (YO^cosnt)每天總供風(fēng)量為8 0%Qn。

4.2.2鍋爐引風(fēng)機(jī)一臺(tái)，配用132KW電機(jī)。風(fēng)量在90%—70% 之間變化，設(shè)電機(jī)全速供風(fēng)量為Qn空載損耗為0.1 (YO=cosnt) 每天總供風(fēng)量為85%Qn。

4.2.3每年總節(jié)約的電費(fèi)：12117.6+20736=32853.6元

5、 變頻器功率的選擇

　　選擇變頻器時(shí)，要充分考慮原系統(tǒng)電機(jī)裕度問題。否則，原 系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行正常，改變頻控制后，發(fā)現(xiàn)變頻電機(jī)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(huì)出現(xiàn)散熱不良的情況，各個(gè)負(fù)載的控制器都要放大一檔。

6、 結(jié)束語

　　工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)采用變頻器調(diào)速實(shí)現(xiàn)鍋爐的控制，穩(wěn)定性 和可靠性高，調(diào)節(jié)特性好。由于變頻器可以非常平滑穩(wěn)定地調(diào)整， 運(yùn)行人員可靈活地調(diào)控燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)煤配比使?fàn)t膛燃煤燃燒 更充分，提高了鍋爐效率，節(jié)約鍋爐用煤，減少工作強(qiáng)度。變頻 調(diào)速使電機(jī)運(yùn)行明顯改善，維護(hù)量明顯減少，同時(shí)大大減少和機(jī) 械系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。

相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機(jī)
3、木屑顆粒機(jī)