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一、引言 鍋爐是我廠重要的動(dòng)力設(shè)備，其任務(wù)是供給合格穩(wěn)定的蒸汽，以滿足負(fù)荷的需要。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷、鍋爐給水、燃料量、送風(fēng)和引風(fēng)量等等，鍋爐生產(chǎn)過程的各個(gè)主要參數(shù)都必須嚴(yán)格控制。主要調(diào)節(jié)變量包括汽包水位、過熱 '蒸汽溫度及壓力、煙氣氧量和爐膛負(fù)壓等。在鍋爐附屬設(shè)備中，泵與風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護(hù)、維修費(fèi)用是一筆不小的生產(chǎn)費(fèi)用開支。隨著經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇；節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。在鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造工程中，在保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)鍋爐控制中的鼓引風(fēng)、爐排以及給水電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造，改造后效果顯著。 二、正文 一）、鍋爐簡(jiǎn)介 鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，在保證鍋爐運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性方面，采用Vacin-CXS變頻器控制電動(dòng)機(jī)從而實(shí)現(xiàn)鍋爐的鍋爐給水、燃料量、送風(fēng)和引風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)。其工藝流程簡(jiǎn)圖如下： 1.1給水調(diào)節(jié) 在鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)用變頻器調(diào)節(jié)鍋爐給水泵達(dá)到恒壓供水的目的。加上采用調(diào)節(jié)閥門作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量改變時(shí)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變給水流量使之與蒸汽流量相平衡，從而將汽鼓水位控制在正常水位（正常水位為汽鼓中間水位或稱“0”水位）上。 1.2爐溫調(diào)節(jié) 鍋爐的爐溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制兩個(gè)副回路，即燃料量調(diào)節(jié)回路及送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路。有兩個(gè)調(diào)節(jié)量，即送風(fēng)量及爐排轉(zhuǎn)速，采用變頻器控制鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，采用變頻器調(diào)節(jié)爐排直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)燃料量，從而使?fàn)t溫控制在額定的溫度范圍內(nèi)。 1.3爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié) 爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要以引風(fēng)電機(jī)作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以煙氣量作為調(diào)節(jié)量。當(dāng)送風(fēng)量隨鍋爐負(fù)荷量改變而改變時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變煙氣量使之于送風(fēng)量相平衡，從而將爐膛負(fù)壓控制在額定范圍內(nèi)。 二）、變頻調(diào)速技術(shù) 變頻調(diào)速技術(shù)（variablevelocityvariablefrequencytechnology）的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)）；通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻調(diào)速設(shè)備是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。變頻調(diào)速設(shè)備技術(shù)成熟，從節(jié)能運(yùn)行到系統(tǒng)穩(wěn)定可靠得到社會(huì)認(rèn)可。 1.1控制系統(tǒng)原理圖 變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻器、電機(jī)、PID調(diào)節(jié)器、傳感器、控制單元等部分組成。其控制系統(tǒng)原理圖如圖所示： 1.2變頻改造系統(tǒng)示意圖： 1.3接線圖 1.4 參數(shù)設(shè)置 變頻器主要設(shè)置參數(shù)在調(diào)試工程中進(jìn)行設(shè)置，主要包括： 1.最大、最小頻率，載波頻率，加減速時(shí)間等等。 2、電機(jī)類型以及額定電壓，額定電流，電源電壓，額定轉(zhuǎn)速等等。 3、模擬量輸入信號(hào)0—10V，4—20mA，頻率參考信號(hào)的選擇以及模擬量輸出信號(hào)。 4、開關(guān)量輸入輸出量的參數(shù)設(shè)置，包括啟停信號(hào)、信號(hào)選擇信號(hào)、故障信號(hào)等等。 5、其他需要根據(jù)需要設(shè)置的參數(shù)。 1.5 性能分析 1）節(jié)能離心式風(fēng)機(jī)和水泵是典型的二次方律負(fù)載，節(jié)能效果顯著。實(shí)踐證明，使用變頻裝置設(shè)備可使電機(jī)運(yùn)行平均轉(zhuǎn)速比工頻降低20%，平均節(jié)約電能源可達(dá)20%～40%，從而大大降低能耗。 以一臺(tái)引風(fēng)機(jī)來計(jì)算，根據(jù)天氣變化和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，一臺(tái)37kw的水泵，大概平均運(yùn)行在1250r/m。根據(jù)水泵消耗功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，即：P=Kn3，來計(jì)算。 理論節(jié)能效果為1-64%=36%。變頻器在鍋爐的鼓引風(fēng)、以及爐排、給水泵的應(yīng)用中節(jié)能效果顯著。 2）保護(hù)電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速普遍下降，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。同時(shí)，變頻器具有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行轉(zhuǎn)速的變化，由于變頻器啟動(dòng)和調(diào)速平穩(wěn)，減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。 3）安全因?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，克服了平常因調(diào)節(jié)閥門故障對(duì)生產(chǎn)帶來的影響，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)減少了電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音，消除了閥門因節(jié)流而產(chǎn)生的噪音，改善了員工的工作環(huán)境。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，參數(shù)超調(diào)波動(dòng)范圍小，偏差能及時(shí)進(jìn)行控制。控制精度高，能保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。由于變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測(cè)、診斷、數(shù)字顯示功能，提高了鍋爐運(yùn)行的可靠性。 三、結(jié)束語 變頻調(diào)速技術(shù)用于鍋爐控制系統(tǒng)中，具有調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運(yùn)行工藝安全可靠等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。在大力提倡節(jié)約能源的今天，推廣使用這種集現(xiàn)代先進(jìn)電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高科技節(jié)能裝置，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低能耗具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 |
