交流变频调速技术在工业锅炉风机中的应用
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变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着能源需求不断增加和环境保护意识的提高,节能减排成为了社会发展的重要方向之一。
锅炉作为工业生产和居民生活中常用的设备,占据了相当大的能源消耗比例。
在锅炉的节能改造中,引风机作为重要的辅助设备,也是节能改造的重点之一。
变频调速装置的应用可以有效地提高引风机的运行效率,实现锅炉系统的能源节约。
引风机在锅炉运行过程中的作用是为锅炉燃烧提供足够的氧气。
引风机是通过驱动设备旋转的叶轮来产生气流,将空气吸入,然后送到锅炉燃烧室中。
传统的引风机通常采用恒速运行方式,输出风量固定。
这种方式存在一些问题,比如风量无法根据实际需要进行调节,过剩的风量会造成能源的浪费,不足的风量则会影响锅炉燃烧的稳定性。
而变频调速装置的应用可以解决以上问题。
变频调速装置可以根据锅炉的实际需要,调节引风机的转速和风量,实现精确的控制。
通过调整电机的转速,可以调节引风机的输出风量,保持燃烧室内的氧气浓度稳定。
变频调速装置还可以根据锅炉的负荷变化自动调节引风机的转速,避免了常规引风机因过剩风量而造成的能源浪费。
变频调速装置还可以提高引风机的运行效率。
传统的引风机在恒速运行过程中,其输出功率无法根据负荷大小进行调节。
而变频调速装置可以根据锅炉的负荷变化,调整驱动电机的转速,使引风机的工作在高效区域内,提高了整个系统的能源利用效率。
变频调速装置可以实现平稳的启停,避免了传统调速方式产生的启动过程中的冲击,延长了设备的使用寿命。
除了以上的优点,变频调速装置还具有其他的功能,比如可以对设备进行远程监控和故障诊断。
通过与控制系统的连接,可以实现对引风机工况的实时监测,及时发现问题并采取相应的措施,提高了设备的可靠性和安全性。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用具有重要意义。
其可以实现引风机风量的精确调节,避免能源的浪费;提高引风机的运行效率,进一步提高整个系统的能源利用效率;同时还具有远程监控和故障诊断等功能,提高了设备的可靠性和安全性。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用变频调速技术是一种有效的节能手段,在锅炉引风机节能改造中具有重要应用价值。
传统的锅炉引风机使用交流电源,转速不可调节,能耗较高,而通过采用变频器来调整电机转速,能有效控制风机风量,降低系统的功率消耗,实现锅炉系统的节能目的。
变频调速装置是一种用于控制交流电动机转速的电子设备,它通过改变电源频率来调整电机转速,实现风机输出风量的精确控制。
同时,变频调速装置还实现了对电机起动、停止、保护等控制功能,使系统运行更加安全可靠。
在锅炉引风机中的应用,变频调速技术能够在一定程度上减少风机的启动电流,避免电力网电压的波动和对设备的损坏。
而且,风机的转速和风量可以实时调整,使得锅炉燃烧量与所需风量匹配,从而提高锅炉的燃烧效率,降低烟气排放,达到节能减排的目的。
变频调速技术还能够延长锅炉引风机的使用寿命。
传统的锅炉引风机在运行过程中对电机有大量的启动、停止和扭矩变化,容易导致电机绕组温度过高、轴承、齿轮等零部件磨损加剧,严重时可能导致设备故障。
而变频调速装置能够平稳地控制电机的启动和停止过程,减少电机运行过程中的负荷冲击和变化,减少或避免设备故障,延长设备使用寿命。
值得注意的是,提高锅炉系统的能效并不是简单地实现变频调速技术就能解决的问题。
根据实际情况,需要考虑以下因素:(1)局部变频调速还是整机变频调速?局部变频调速指只对部分风机进行改造,而整机变频调速是对整个末梢系统进行改造。
对于比较大型的锅炉系统,整机变频调速是更好的选择,可以最大化地提高系统性能并实现更高的节能效果。
(2)应用变频调速技术是否能与锅炉系统的其他调节系统协同工作?比如,在燃烧控制、电力调度和设备保护等方面,需要保证变频调速技术与系统调节之间相互配合,达到协同作用,才能最大化地发挥节能效益。
(3)变频调速装置选择与安装方式问题。
变频调速装置的型号、品牌、安装方式等因素直接影响其性能和稳定性。
建议选择专业开发、生产、销售变频调速装置的厂家,根据实际应用情况选用最适合的型号,并确保变频调速装置的安全可靠运行。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会的不断发展,能源资源日益紧缺,环境保护理念日益深入人心,节能减排成为了当今社会的热门话题。
在能源利用方面,锅炉作为工业生产中常用的热能设备,其能耗一直备受关注。
而在锅炉的节能改造中,变频调速装置在引风机中的应用成为了一种重要的技术手段。
本文将探讨变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用,以期为相关领域的工程技术人员提供参考。
一、引风机在锅炉中的作用在锅炉工作过程中,引风机是一个不可或缺的设备。
引风机的主要作用是向炉膛提供所需的燃气,保证燃烧过程的正常进行。
引风机还能够调节锅炉的负荷,保持锅炉的运行稳定。
引风机的工作效率直接影响着锅炉的燃烧效率和运行成本,因此引风机在节能改造中的作用至关重要。
二、变频调速技术在引风机中的应用传统的引风机采用的是定速运行,需要根据锅炉负荷的变化来调整其工作状态。
这种方式存在着能耗高、运行效率低的问题。
而变频调速技术则能够很好地解决这一问题。
变频调速技术是一种通过改变电机运行频率来实现电机转速调整的技术。
通过变频器对电机进行控制,可以实现电机的无级调速,从而在保证锅炉正常运行的前提下,最大限度地减少能耗。
引风机的负荷变化往往比较大,采用变频调速技术可以根据实际需要随时调整电机的转速,使引风机在不同负荷下都能够保持最佳的运行状态。
1. 提高能效指标通过在引风机上安装变频调速装置,可以有效地提高引风机的能效指标。
变频调速技术可以根据锅炉负荷的变化实时调整引风机的转速,保证锅炉的燃烧效率和运行稳定性,从而提高能效指标,降低能源消耗。
2. 增强运行稳定性引风机在传统的定速运行下,面对锅炉负荷的变化时容易出现运行不稳定的情况。
而通过变频调速装置的应用,可以根据锅炉负荷实时调整引风机的运行状态,从而增强了引风机的运行稳定性,有效防止了因锅炉负荷变化而导致的运行不稳定问题。
3. 减少运行成本引风机是锅炉系统中的重要设备,其运行成本直接影响着整个锅炉系统的运行成本。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用篇章一:引言随着能源短缺问题的日益严重,节能减排已成为当今社会亟待解决的问题。
锅炉作为工业生产中常用的热能设备,其能源利用效率直接影响着整个生产系统的能耗。
在锅炉系统中,引风机作为提供炉膛所需氧气的关键设备,其能效水平的高低对锅炉整体能源利用效率有着重大影响。
为了提高引风机的能效水平,变频调速装置逐渐被广泛应用于锅炉引风机节能改造。
篇章二:变频调速装置的原理及特点变频调速装置是一种能够通过调整电机供电频率来实现电机转速调节的设备。
其原理是通过改变电源的频率,改变电机的转速。
相较于传统的定速供电方式,变频调速装置通过实时监测电机的负载情况,自动调整电机转速,实现最优的节能效果。
其主要特点包括以下几个方面:1. 实时监测:变频调速装置能够实时监测电机的负载情况,根据实际需求智能调节电机的转速,从而实现最佳的工作状态。
2. 能效优越:相较于传统的定速供电方式,变频调速装置能够根据实际需求自动调整电机的转速,避免了电机长时间在高速运转状态下造成的能耗浪费,从而实现节能效果。
3. 运行稳定:变频调速装置能够实时调节电机的转速,避免了突然的启停带来的冲击与振动,保证了设备的运行稳定性。
锅炉引风机主要是用来给炉膛提供所需的氧气。
在传统的锅炉系统中,引风机通常采用定速供电方式,无法根据实际需求智能调节转速,造成能耗浪费。
而通过引入变频调速装置,可以实现锅炉引风机的节能改造,提高设备的能效水平。
1. 调节旋转速度:通过变频调速装置,引风机能够根据锅炉实际工况需要,实时调节旋转速度。
在锅炉负荷小时,可适当减小转速,降低能耗;在锅炉负荷增加时,可适当增加转速,提供足够的氧气。
能够实现引风机供氧量的精确控制,提高能源利用效率。
3. 降低噪音:引风机在高速运转状态下,容易产生噪音污染。
由于变频调速装置可根据实际需求调节电机转速,避免了持续运行状态下产生的噪音,保证了设备运行的安静环境。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会经济的不断发展,能源资源的消耗问题日益凸显。
为了降低能源消耗、减少环境污染,各行各业都在积极探索节能减排的途径。
作为工业生产中不可或缺的设备,锅炉在节能改造中扮演着重要的角色。
而在锅炉节能改造中,变频调速装置在引风机上的应用更是备受重视。
本文将从变频调速装置的工作原理、在锅炉引风机上的应用以及节能效果等方面进行探讨。
一、变频调速装置的工作原理变频调速装置是一种用来控制马达旋转速度的电子装置,它能够改变交变电流的频率从而实现对马达转速的调控。
在传统的调速方式中,一般采用变压调速、机械调速等方式,但这些方式存在效率低、维护成本高等问题。
而采用变频调速装置可以更加精准、高效地实现马达转速的调节,从而实现节能减排的目的。
变频调速装置的工作原理如下:通过改变交流电压的频率来控制电机的转速,实现对设备的精确调速。
这种方式可以适应不同工况下的需要,保证设备始终处于最佳运行状态。
通过减少设备的启停次数,延长设备的使用寿命。
锅炉引风机是锅炉系统中的重要设备,它的主要作用是为锅炉提供燃烧所需的空气。
在传统的锅炉系统中,引风机的运行一般采用定速方式,无法根据实际燃烧需求进行调节。
这样既不能满足锅炉在不同工况下的需求,也会造成能源的浪费。
在锅炉引风机的节能改造中,引入变频调速装置是一种行之有效的方法。
通过安装变频调速装置,可以根据锅炉的实际燃烧需求来调节引风机的转速,使其始终处于最佳状态。
这样不仅可以提高引风机的运行效率,降低能耗,还可以减少机械振动和噪音,延长设备的使用寿命。
以某锅炉厂的引风机节能改造为例,通过将引风机的传统调速方式改为变频调速,取得了显著的节能效果。
在原有设备的基础上,安装了变频调速器,通过对引风机的电源进行变频调节,使其能够根据锅炉的实际燃烧需求进行调速。
通过对比改造前后的数据,可以明显看出,引风机的变频调速装置的节能效果非常显著。
在实际运行中,引风机的功耗明显下降,不仅减少了电能消耗,还提高了设备的整体运行效率。
变频调速技术在工业锅炉中的应用摘要:介绍变频器在锅炉控制系统中的应用,通过计算说明其节能效果及经济效益。
关键词:变频器节能锅炉冶金、化工等行业目前广泛使用交流电机拖动工业锅炉风机,其风量采用挡板风门控制阀控制,这种控制方法电耗高,电机温度高,噪声大,且操作环境恶劣。
随着我国经济不断发展,用电量不断扩大。
一些地方由于用电紧张,不得不向一些企业进行限电,并调高用电价格,已缓解用电需求矛盾。
由于这些限制措施已造成一些企业工业成本大幅上涨。
在企业用电中,风机、泵类是消耗电能的主要负载,因为它们的负荷变化大而异步电机的转速却不变,造成了“大马拉小车”现象,浪费了大量的能源。
为解决这种现象,一种节能技术为之诞生,这就是交流变频调速技术。
交流变频调速技术不仅调速性能优越,而且节能效果明显。
实践证明,驱动风机、泵类的大中型笼式感应电机,如果采用变频调速技术,平均可节能40%左右。
本文将以6T锅炉各类电机为例来论述变频器在工业锅炉中的应用,并说明其节能效果。
1、变频调速的节能过去由于工控技术的局限,电机基本以额定功率运行,节能降耗的方案考虑不多。
随着工控技术的进步和成熟,在动力驱动中大量采用变频调速技术。
采用变频调速后,风机、泵类负载的节能效果十分明显,节电率可达到20%~60%。
由于国内大多数生产的燃烧锅炉的引风机和鼓风机的风量是通过传统的挡板或阀门调节风门大小来实现的,因此大量的风量通过“放风阀”放掉了,造成大量的电能浪费。
该锅炉给水泵采用调节阀节流控制,同样有此问题。
大大提高了企业的运行成本。
在国内没有新型节能燃煤锅炉可代替的情况下,只有通过变频技术来降低锅炉的运行成本,变频技术则是利用风机和水泵的耗电量与转速的立方成正比来进行控制,由于转速降低,其耗电量将大幅度降低,这样既满足了工艺要求,又节约了大量电能。
本方案操作系统具有两种操作方式:现场操作和远端操作(操作距离在150m以内)。
当外部电源或负载发生异常时,为防止变频器和异步电机损坏,变频器具备各种保护功能。
变频调速技术在锅炉控制系统中的节能应用作者:倪康君来源:《城市建设理论研究》2013年第15期摘要:介绍了锅炉供水控制系统和风机控制系统的变频调速控制原理, 分析了变频调速系统的节能原理。
提出了在锅炉控制系统中用变频调速系统应用, 阐述了该方案在节能和环保方面的重要意义。
关键词:变频调速技术锅炉控制系统节能应用中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:前言作为交流调速方法的一种,变频调速利用变频器对电源频率进行调节,可以连续平滑地对电动机进行高效率的无级变速。
采用变频调速技术可以使锅炉在运行的时候减少耗能。
一、变频调速技术背景锅炉拥有非常广的应用层面,例如在供热、发电、化纤、机械制造等行业,作为这些行业不可缺少的动力来源,其应用量非常大。
在设计和挑选锅炉风机时,原则是能与锅炉最大负荷相匹配,这样一来,在锅炉风机工作在70%额定电流时,它就可以正常工作。
因此,便造成风机能力过剩,在减少能耗方面能有所作为。
在控制锅炉风机的风量时,传统方法基本采用控制加大管路阻力的风门调节,而风机带动电机时,电机以全速转动,这种“大马拉小车”的方式,增大了能耗,浪费了大量电能。
在控制锅炉风机的风量时,采用变频调速技术,则可以摒弃风门调节方式,不再需要加大管路阻力,使锅炉进风量变小,进而可使电机转速降下来。
因为电机功率和转速的立方之间的关系是成正比的,所以在很大程度上降低了能耗,突显了节能效果。
二、工作原理1.现场信号的检测与调整在工业热水锅炉控制系统中, 一般检测点包括: 出水温度、炉膛负压、烟气含氧量、炉膛温度、出水流量、回水流量、煤层厚度、出水压力、送风压力、送风温度、炉排转速、鼓风机转速、引风机转速和各辅机的运行状态信号等, 从输入计算机的信号来看, 它包括如下几种类型:(1) 仪表配电器或变送器1 一5V 电压信号(2) 霍尔压力变送器0一20 m V 电压信号(3) 热电阻温度传感器的电阻信号(4) 光电转速传感器的脉冲量信号(5) 继电器或面板开头触点的开关量信号很显然, 前三种类型的模拟信号不是都可直接输入A / D 转换板的, 0一20 m V 电压信号须经前置缓冲放大板调理为0一5V 电压信号, 热电阻信号须经热电阻调理板调理为1一5V 电压信号才能直接与A / D 转换板相接。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着工业化进程的加快和环保意识的增强,节能减排成为了各个行业的重要课题。
在能源利用方面,锅炉是工业生产中不可或缺的设备,而引风机作为锅炉的重要配套设备,在节能改造中起着至关重要的作用。
本文将介绍变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用,探讨其优势和成效。
一、引风机在锅炉中的作用引风机是锅炉系统中的重要设备,其主要作用是向锅炉提供燃烧所需的空气,以保证燃烧过程的顺利进行。
引风机的工作状态直接影响着锅炉的燃烧效率和运行稳定性。
传统的引风机工作方式通常是采用变风量调节方式,由于锅炉的负荷变化和燃料特性的不同,传统引风机通常需要通过调整叶片角度或更换叶片规格来实现风量的调节,这种方式不仅操作不便,而且能耗较高,不能满足现代工业对节能环保的要求。
二、变频调速装置在引风机节能改造中的应用变频调速装置是一种利用电子器件实现电动机调速的设备,通过调节电动机的输入电压和频率达到调节电动机转速的效果。
在锅炉的引风机节能改造中,采用变频调速装置可以有效地提高引风机的调节精度和稳定性,同时实现节能降耗的目标。
具体应用包括以下几个方面:1. 提高调节精度:采用变频调速装置可以实现无级调速,根据锅炉负荷的变化实时调节引风机的转速和风量,从而保证锅炉燃烧过程的稳定性和效率。
2. 实现节能降耗:变频调速装置可以根据实际负荷需求智能调节转速,避免了传统引风机由于频繁启停和长时间低负荷运行导致的能耗浪费,从而实现了节能降耗的效果。
3. 减少设备损耗:采用变频调速装置可以有效地降低电动机启动时的冲击和过载,延长了设备的使用寿命,减少了维护成本。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中具有明显的优势和应用前景,是实现工业锅炉节能减排的重要手段之一。
三、变频调速装置在实际应用中的成效为了验证变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的效果,我们在某钢铁企业进行了相关应用实践。
该企业的锅炉引风机系统采用传统的调节方式,由于锅炉负荷变化频繁,引风机经常处于部分负荷运行状态,能耗较高,稳定性较差。
变频器调速技术在锅炉引风机上的应用论文[关键词]变频器调速锅炉引风机1、引言随着变频技术的日益成熟,在锅炉引风机上采纳变频器技术,不仅便于实现低速启动,无级变速调整,更能实现节能降耗,对于平安运行,延长设备寿命都有着重要意义。
2、变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f成正比,只要转变频率f即可转变电动机的转速。
依据流体流量与风机的转速关系可知,流量Q与风机转速n的一次方成正比;电动机转矩M与转速n的二次方成正比;电动机输出功率P与转速n的三次方成正比。
3、变频器调速技术的应用海安美亚热电厂锅炉〔型号:LG-75/5.30〕引风机〔型号:Y -48 20.2D〕采纳MOT1LA8.355-6PB80型号电机,变频器选用的是上海昱能电气公司生产的,为了使引风机在变频器故障时也能够运行,设计采纳降压起动装置作为帮助启动装置,当变频器发生故障时,引风机可以转到工频状态连续运行。
4、变频器调速技术使用的效果〔1〕改善了启动性能。
由于电动机的转矩M与转速n的二次方成正比,采纳变频器启动时频率低,转速也低,启动电流就小,避开工频启动时形成的大电流对电机、电缆、开关等设备的`冲击,因此启动性能得到改善。
〔2〕提高了功率因数。
由于变频器内的滤波电容作用,使其具有功率因数补偿功能,使功率因数cosφ≈1,从而削减了无功功率损耗,减小了电流,也削减了线损和设备的发热,提高了设备的有功出率。
〔3〕提高了掌握精度。
使用变频技术后,变频器可以直接通过转变频率掌握风机转速来掌握风量,调整便利。
变频器调整的最小幅度为Δf=±1.5Hz,炉膛负压改变仅〔50-80〕Pa,远比档板调整精度高。
由于提高了掌握精度,使锅炉的燃烧调整更加稳定,避开或减轻了档板调整使炉膛负压改变大,燃烧不稳定的现象。
〔4〕延长了设备使用寿命。
使用变频器后,取消了调整档板,使风压波动削减,从而削减了风道振动,减轻轴承磨损。
由于使用变频器,风机电动机的运行频率为20-47 Hz,转速低,转矩小,这样等于提高了运行设备的平安系数,有利于机组的长期平安运行,也延长了风机、电动机等设备的使用寿命。
变频器在工业锅炉供暖中的应用随着现代工业的发展,工业锅炉供暖已经成为许多企业生产过程中不可或缺的一部分。
在这些供暖系统中,变频器的应用越来越广泛,因为它能够帮助用户节省能源、提高效率、延长设备使用寿命、降低维护成本等诸多好处。
本文将介绍变频器在工业锅炉供暖中的应用,包括基本原理、优势、选型要点与注意事项等方面。
一、基本原理变频器是一种能够调整交流电机运行速度的电子器件,它通过改变电压和频率的方式来控制电机的转速。
它的工作原理主要是通过将输入电源变频后得到需要的输出电源,使电机得以按照需要的速度运转。
在工业锅炉供暖中,变频器通常被用来控制风机、循环泵等设备的运行速度,以达到供暖系统的最佳运行效果。
二、优势1. 节能:使用变频器能够避免电机在低功率下运转,从而减少能源的消耗,降低能耗和成本,提高能源利用率。
2. 提高效率:利用变频器能够调节电机的转速,从而使传动系统在各种负载下都能保持高效率运行,避免电机在运转过程中存在运转失调现象。
3. 延长设备寿命:变频器适当调节电机运行速度,能够避免电机在长时间高速运行下产生的磨损和损伤,从而从根本上延长设备的使用寿命。
4. 降低维护成本:通过应用变频器,可以将设备的维护周期延长,降低设备的维护成本,同时也减少设备的停机时间。
三、选型要点1. 变频器功率要与电机功率匹配,以充分发挥变频器的功能。
2. 变频器需具有良好的控制精度和稳定性,以确保系统稳定运行。
3. 建议选择有保护系统的变频器,避免电机因没有过流等保护而损坏。
4. 变频器应考虑通讯功能,以方便监测和管理设备。
4. 注意事项1. 在使用变频器时,应特别注意对其进行正确维护,以保证设备的安全性和稳定性。
2. 在初次启动时,应根据设备的要求进行设置和调试,确保设备能够正确地运行。
3. 在系统使用过程中,应注意监测电机和变频器的运行状态,及时发现异常并采取相应措施。
4. 变频器的运行需要在正确的环境中进行,需要保证有良好的隔离、散热等条件。
试论变频技术在锅炉风机中的应用杜洁利发布时间:2023-05-29T01:51:03.760Z 来源:《中国科技信息》2023年6期作者:杜洁利[导读] 风机是锅炉的重要组成部分之一,风机运行状况的优劣将会直接对锅炉整体性能产生重要影响。
所以,变频技术在锅炉风机上的应用,对发动机转速进行了有效的调节,达到了风量控制的目的,对锅炉工作时的供排风量进行了科学、合理的把控,对维持锅炉高燃烧效率起到了可靠保证。
浙江远大机电有限公司浙江绍兴 312300摘要:风机是锅炉的重要组成部分之一,风机运行状况的优劣将会直接对锅炉整体性能产生重要影响。
所以,变频技术在锅炉风机上的应用,对发动机转速进行了有效的调节,达到了风量控制的目的,对锅炉工作时的供排风量进行了科学、合理的把控,对维持锅炉高燃烧效率起到了可靠保证。
因此,分析变频技术的节能原理以及在锅炉风机心中的应用,结合实际情况,举例说明。
关键词:变频技术;锅炉;风机引言当今社会工业技术飞速发展,变频技术日趋成熟。
锅炉所用风机正常工作时均为工频状态,电气设备一般都采用接触器来进行控制。
因其工作环境恶劣故障率较高。
当风扇工作时,流速依据经由阀瓣或者阀门所到达的工作状态进行调整。
但机械设备维修工作量大,劳动强度比较大,节流还造成了电能的极大浪费。
变频技术在锅炉风机运行中的应用不仅能够有效实现风机慢速调试。
另外应用变频技术能够实现节能降耗,对于企业安全生产,机械设备正常运转,设备使用寿命等方面有着重要影响。
1工业当中锅炉风机运用的现状企业内大部分风机和水泵的运行都要受企业生产活动或技术等方面约束的影响。
所以必须科学地调整液体的压力与流量。
另外,目前国内多数企业原锅炉风机起动方式比较落后,运行时仍靠调整挡板打开,所以需调整风机风量。
增大阻力时,要以浪费资金,能源为代价来满足生产工艺中气体调节的要求,而把精度调得准确则需耗费更多的人力,物力,财力。
所以,锅炉风机新技术需不断创新和优化[1]。
交流变频调速技术在工业锅炉风机中的应用
杨红石
冶金、化工等行业目前广泛使用交流电机拖动工业锅炉风机,其风量采用挡板风门控制阀控制。
这种控制方法电耗高,电机温度高,噪声大,且操作环境恶劣。
云南磷肥工业基地动力厂的大型工业锅炉风机装置,采用变频调速技术控制锅炉风机的电机传动系统,取得了明显节能效果。
1 系统组成和工作原理
1.1系统组成
该厂的3台35t/h蒸汽锅炉分别由3套185kW引风机、90kW鼓风机、30kW 二次风机组成的供风系统供给风量,其中2套正常使用,1套备用。
每套供风系统的引风机、鼓风机和二次风机分别采用日本富士公司生产的FRN200P7-4、FRN110P7-4、FRN37P9S-4变频调速器进行变频调速控制,主电路如图1所示。
1.2工作原理
变频调速控制系统具有两种操作方式:现场操作和远端操作(操作距离在150m以内)。
当外部电源或负载发生异常时,为了防止变频器和异步电动机损坏,变频器具备各种保护功能。
系统在保护电路中提供声光报警装置,在异常情况时,提醒管理人员尽快采取维护措施,使损失减小到最低限度。
在变频器内部系统采用优化参数设计,使变频器在起停过程中能平稳运行。
由图1可知,工频三相交流电压经变频器平滑回路产生平滑的直流电压,经晶闸管逆变器产生可变电压和可变频率的三相交流电压由变频器U、V、W端输出。
操作人员根据炉膛负压大小和炉膛温度变化,通过现场控制或远端操作,调节工频电源输入频率,从而控制电机的转速,以平衡炉膛压力和温度,使锅炉正常工作。
(1)加减速时间
变频调速器内部加速时间和减速时间的设定是变频器内部参数设计的重要指标。
加速时间是指频率从零变到最高频率所需要的时间;减速时间是指从最高频率到零所需要的时间。
加速时间设定的要点是将加速电流限制在变频器过电流容量以下,即不应使控制电路电流增大,防止回路动作;减速时间设定要点则是防止平滑回路的电压过大,即不应使控制电路再生电压增大,防止回路动作。
加速、减速时间的计算方法[1]如下:
(1)
(2)
式中t
A 、t
D
为给定的加速、减速时间,min;n
max
为最高转速,r/min;T
∧A,min
为最
小加速转矩,N·m;T
AD,min
为最小减速转矩,N·m。
图1 主电路示意图
R、S、T—主电源输入;U、V、W—变频器输出;R0、T0—变频器控制电源辅助输入;L—直流电抗器;W—频率给定电位器;
FMA—模拟频率表;FWD—正转运行;CM—输入公用点;RST—异常复位;30A、30B、
30C—集中报警输出
(2)电机轴功率
风机类的一个最大特点就是轴功率与转速的立方成正比。
因此,将电机以定速运转,把用挡板阀门调节风量的方法,改为根据所需要的风量调节转速可获得明显的节能效果,如式(3)所示[1]。
P
1
/P=(n1/n)3(3) 式中P为电机额定轴功率;P1为实际轴功率;n为电机额定转速;n1为电机实际转速。
2 运行结果
在实际工作中考虑到计算的误差,交流变频调速系统采用不计算加减速时间的方法,即先给定充分长的时间,然后利用报警指示灯把它缩短到最佳时间。
加速、减速运转中失速报警不动作时,就将给定时间缩短,再进行实验。
重复此操作,即可确定最佳加速、减速时间,使电机在启停过程中平稳运行。
为了便于操作人员使用变频器,在系统内还设计了远端操作控制器(见图1)。
远端操作控制器可以通过屏蔽电缆安装在机房的控制柜上,现场距控制柜的距离不超过150m。
操作人员通过控制柜上显示的锅炉运行参数,调节控制器频
率控制旋钮,从而控制电机转速,保证锅炉正常运行。
变频调速器的使用与调节挡板风门控制比较,其节电特性如图2所示[1],n*=n
1 /P。
/n,P*=P
1
该变频调速控制系统已在云南磷肥工业基地动力厂大型工业锅炉风机系统中正式投入使用。
根据式(3)计算可知,FRN200P7-4,FRN110P7-4、FRN37P9S-4变频调速器的节电率分别为48.8%、48.8%、65.7%。
经过2年多的运行,表明该系统具有如下特
图2节电特性
1—入口挡板控制;2—逆变器控制
点:(1)系统参数设置合理,运行安全可靠,在系统中设置了保护电路,对变频器过热、过压、过电流等具有保护功能,并发出声光报警信号。
(2)系统无级调速,操作简单可靠,电机低速运转,减少机械磨损,避免电机工频直接起动大电流对电机线圈和电网的冲击,电机和风机都处于轻载运行状态,故障明显减少,操作环境得到改善。
(3)节能效果显著。
电机电耗降低47%~65%。
(编辑初秀兰) 杨红石男 1957年生工程师从事计算机应用软件开发和自动控制技术工作。
作者单位:杨红石(冶金部长沙矿冶研究院长沙 410012)
参考文献
1,三菱电机株式会社.变频调速器使用手册.北京:兵器工业出版社,1992.102~389
出师表
两汉:诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。